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EP2529149A1 - Dispositif optique, notamment pour véhicule automobile - Google Patents

Dispositif optique, notamment pour véhicule automobile

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Publication number
EP2529149A1
EP2529149A1 EP11701500A EP11701500A EP2529149A1 EP 2529149 A1 EP2529149 A1 EP 2529149A1 EP 11701500 A EP11701500 A EP 11701500A EP 11701500 A EP11701500 A EP 11701500A EP 2529149 A1 EP2529149 A1 EP 2529149A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
source
lenses
lens
sources
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.)
Pending
Application number
EP11701500A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Vincent Godbillon
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 EP2529149A1 publication Critical patent/EP2529149A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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]
    • F21S41/155—Surface emitters, e.g. organic light emitting diodes [OLED]
    • 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
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • 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
    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • 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
    • F21S43/14—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
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • 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
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • 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]
    • F21Y2115/15—Organic light-emitting diodes [OLED]

Definitions

  • Optical device in particular for a motor vehicle
  • the invention relates to an optical device, especially for a motor vehicle, such as a lighting and / or signaling device including a photometric function useful for the road traffic of the vehicle, allowing the vehicle to be seen by other vehicles or the driver of the said vehicle to see outside.
  • a lighting and / or signaling device including a photometric function useful for the road traffic of the vehicle, allowing the vehicle to be seen by other vehicles or the driver of the said vehicle to see outside.
  • an organic light-emitting diode of current technology may not be sufficient to provide certain signaling functions (such as the signaling functions "city lamp”, “braking signaling” and “raised braking signaling”).
  • An organic electroluminescent diode of current technology typically provides a luminance of 1000 Cd / m2 whereas to provide the above functions, it would require a luminance of 5000 to 10,000 Cd / m2.
  • organic light-emitting diodes can have the following characteristics:
  • the first feature is favorable (because the luminous homogeneity is appreciated for example by car manufacturers), the other two characteristics can be troublesome to the extent that a fire is often curved.
  • the minimum regulatory light intensity values (4 Cd for a lantern) would impose large luminous surfaces.
  • the invention aims in particular to overcome the aforementioned drawbacks.
  • the invention thus relates to an optical device for a motor vehicle, in particular a signaling and / or lighting device, this device comprising:
  • At least one lens in particular at a distance from the surface light source, disposed at least partially in the path of the light emitted by the surface light source so as to produce an image of an object area of the surface light source.
  • the image can be formed infinitely or in front of the lens or behind it.
  • the invention makes it possible to obtain certain effects, in particular of depth, by adjusting the relative position of the source and the lens, the size of the source and the focal length of the lens.
  • the invention makes it possible in particular to increase the emitted light intensity and / or to create a depth effect.
  • the surface light source is preferably an organic light-emitting diode (OLED).
  • OLED organic light-emitting diode
  • the light emission area of the surface light source may be greater than 1 cm 2 or even 10 cm 2.
  • the device comprises a plurality of lenses associated with one or more surface sources of light, these lenses having different focal lengths and / or being disposed at different distances from the surface source or sources of light, so as to create a plurality images.
  • These lenses are preferably arranged, with respect to a given optical axis, at different axial positions.
  • the lens or lenses may for example have a meniscus shape, or alternatively have a planar entry face and a convex exit face, or alternatively convex entry and exit faces.
  • the surface light source or sources define a plurality of object areas
  • the device comprises a plurality of lenses each being associated with one of said object areas to form an image of this object. object area.
  • These object areas may be flat or non-planar, one of these object areas may for example be raised at least locally.
  • the lenses are formed on a common piece made in one piece
  • the lenses are made on separate parts.
  • the device comprises at least three lenses, in particular of different focal lengths, associated with the surface source or sources of light.
  • the object areas of the surface light sources extend substantially in the same plane, this plane being in particular substantially perpendicular to an optical axis of the device.
  • the device in particular the lenses, are arranged to form images corresponding to the object areas, images which are offset with respect to each other along the optical axis, in particular way to create a depth effect.
  • the object areas of the surface light sources are disposed at different positions along the optical axis of the device.
  • the plurality of light sources can be arranged at different positions along the optical axis of the device.
  • the lenses are arranged to form images corresponding to the object areas, images which are substantially in the same plane and / or substantially connected to each other.
  • the object zone and / or its image by the lens has a shape chosen from: polygonal (for example rectangular), curve (for example circular or oval), annular ...
  • the object zone or even the surface source of light, has an area smaller than that of the corresponding lens.
  • the efficiency is improved, ie the shape of the beam and the light intensity in the axis,
  • the source may be comparable in size to the lens
  • the surface source of light is unique and forms a plurality of object areas, preferably associated with several lenses.
  • each object zone is associated with a surface source of clean light.
  • the lens is arranged to increase the light intensity in a predetermined region, in particular substantially in the center of the beam.
  • At least one of the lenses may be a Fresnel lens.
  • the sources may be on inclined planes with respect to the axis of the vehicle and the lenses are deposited on a prism so as to redirect the beam along the vehicle axis.
  • the source is defocused, in particular axially, with respect to the lens.
  • the device is arranged as a signaling device, in particular for a flashing light or a brake light, or a city lamp.
  • the surface light source preferably comprises an organic light-emitting diode (OLED) or, alternatively, may comprise a lamp or an LED (light-emitting diode provided with a small chip) associated with an optical diffuser, this lamp or this LED. being placed behind the optical diffuser arranged to diffuse light from this lamp or this LED.
  • OLED organic light-emitting diode
  • LED light-emitting diode provided with a small chip
  • FIG. 1 illustrates, schematically and partially, an exemplary structure of an organic light-emitting diode
  • FIG. 2 represents, schematically and partially, a device according to an exemplary implementation of the invention
  • FIG. 3 illustrates photometric grids respectively for an OLED alone and an OLED with a lens, according to FIG. 2,
  • the diagrams a / and b / of FIG. 4 show iso-candela curves given respectively by the source alone and by the source associated with the lens
  • FIG. 5 illustrates, schematically and partially, an optical device according to another example of implementation of the invention
  • FIGS. 6 and 7 show, schematically and partially, devices according to still further examples of implementation of the invention
  • FIG. 8 is a diagrammatic and partial view, in plan view, of devices according to examples of the invention.
  • FIG. 1 shows an organic light-emitting diode 1 capable of forming a surface light source within the meaning of the present invention.
  • This source 1 comprises:
  • a substrate 2 for example made of glass
  • a cathode 5 for example made of aluminum
  • the surface light source within the meaning of the present invention may optionally be of a technology other than an OLED.
  • FIG. 2 shows a device 10 according to an exemplary embodiment of the invention, comprising a surface source of light 1, for example an OLED, and a lens 1 1 placed in front of the source 1, on an axis Optical X.
  • a surface source of light for example an OLED
  • a lens 1 1 placed in front of the source 1, on an axis Optical X.
  • the lens 1 1 has a flat input face 12 and a convex exit face 13.
  • the reference R denotes a light ray coming from the source 1.
  • the reference D denotes the distance between the source 1 and the lens 1 1.
  • Diagram a / of Figure 3 corresponds to a photometric grid of OLED 1 alone.
  • the diagram b / of FIG. 3 corresponds to a photometric grid obtained with the OLED 1 and the lens 1 1 placed in front of, according to the invention.
  • the invention makes it possible to optimize the photometric distribution and thus to increase the efficiency of the optical device.
  • the homogeneity of the OLED is all the more guaranteed that its dimensions are small. This is an additional argument to try to reduce the surface.
  • the OLED 1 is centered on the optical axis X and its dimensions are 20 mm in width and 12 mm in height.
  • the lens 1 1 plane / convex is focused on the center of the source 1.
  • Its input face 12 is located at a distance D of 17 mm from the source.
  • Diagrams a / and b / in FIG. 4 show the isobarget curves given respectively by the source 1 alone and by the source 1 associated with the lens 11.
  • That of the source alone (case a / of Figure 4) is symmetrical of revolution according to the indicator.
  • the beam takes a substantially rectangular shape much better adapted to the regulations (case b / of FIG. 4).
  • the photometric levels are higher. More precisely, by comparing the photometric grids (diagrams a / and b / of FIG. 3), it is found that the gain is more than 50% in the center while keeping values similar to 20 °.
  • the source 1 is preferably located at +/- 7mm from the focus point of the lens and in axial defocusing.
  • the first curve corresponds to the sum of five photometric points: H-5 °, HV, H + 5 °, V-5 ° and V + 5 °.
  • C1 gives an idea of the amount of light directed towards the center of the beam.
  • the second curve C2 corresponds to the sum of the following six photometric points: H-10 ° V + 5 ° (point 10 ° on the left and 5 ° on the top), H-10 ° V0 °, H-10 ° V-5 ° , H + 10 ° V + 5 °, H + 10 ° V0 °, H + 10 ° V-5 °.
  • C2 gives an idea of the amount of light directed into the intermediate areas of the beam.
  • the third curve C3 corresponds to the sum of the following eight photometric points: H-20 ° V + 5 °, H-20 ° V-5 °, H-5 ° V + 10 °, H-5 ° V-10 °, H + 20 ° V + 5 °, H + 20 ° V-5 °, H + 5 ° V + 10 °, H + 5 ° V-10 °.
  • C3 gives an idea of the amount of light directed towards the edges of the beam.
  • the abscissas correspond to the axial defocus value expressed in mm, the positive values being used when the source approaches the lens.
  • the ordinates represent the sum of the intensities (in candelas) of the photometric points mentioned above.
  • the photometry at the center of the beam is very stable, at least in the zone ranging from -10 to + 10mm.
  • the photometry of the intermediate zones of the beam is also very stable, between -5 to + 10mm.
  • FIG. 5 (more precisely, on the left of FIG. 5) shows an example of an optical device 20 according to the invention.
  • the lens 1 1 a from the top has a focal length f double the distance D at which the source 1 is located.
  • Lens 1 1b of the center is neutral. It is a blade with parallel faces.
  • the lens 1 1 c of the bottom has a focal length f half of the distance D to the source.
  • the source of the center (its image actually) is unchanged.
  • the bottom source (its image actually) seems to be located in front of the fire.
  • the sources appear to be located at stepped locations. In fact, they are all in the same plane P.
  • the device can form a lantern or a stop light ...
  • the sources 1 can themselves be located on planes P1 and P2 staggered along the optical axis X, so as to follow the curve imposed by the vehicle.
  • the source 1 is unique and the optical device comprises two distinct lenses 11a and 11b associated with this source, to form two distinct images. 1 '.
  • the optical device can be arranged to be used inside the passenger compartment of the motor vehicle, for example as an interior decoration or lighting light.
  • the plurality of light sources 1 may be arranged at different positions along the optical axis X of the device ( Figure 8a).
  • FIG. 8 This is illustrated in FIG. 8, in which it can be seen that the distance E1 between, for example, the leftmost source 1, among a plurality of sources 1 offset axially, and an ice 30 of the device (FIG. 8a) is smaller than the distance E2 between the single source 1 and the ice 30 (FIG. 8b).
  • the invention makes it possible to better adapt to the curve of the fire and thus reduce the bulk.
  • the sources 1 are in different planes and the lenses 11 also.
  • the lenses 11 may be arranged, in front view, along curves or surfaces. Some examples are given in Figure 10:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif optique (10) pour véhicule automobile, notamment un dispositif de signalisation et/ou d'éclairage, ce dispositif comportant : au moins une source surfacique de lumière (1), au moins une lentille (11), notamment distante de la source surfacique de lumière, disposée au moins partiellement sur le trajet de la lumière (R) émise par la source surfacique de lumière de manière à produire une image d'une zone objet de la source surfacique de lumière.

Description

Dispositif optique, notamment pour véhicule automobile
L'invention concerne un dispositif optique, notamment pour véhicule automobile, tel qu'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation ayant notamment une fonction photométrique utile pour la circulation sur route du véhicule, permettant au véhicule d'être vu par d'autres véhicules ou au conducteur dudit véhicule de voir à l'extérieur.
II est connu, notamment du document DE 10 2007 018 985, d'utiliser des sources surfaciques de lumière, en particulier une diode électroluminescente organique, comme source de lumière d'un dispositif de signalisation d'un véhicule automobile. Une telle source de lumière de type diode électroluminescente organique permet de fournir une lumière homogène.
La luminance fournie par une diode électroluminescente organique de technologie courante peut ne pas être suffisante pour assurer certaines fonctions de signalisation (comme les fonctions de signalisation « lampe de ville », « signalisation de freinage » et « signalisation surélevée de freinage »). Une diode électroluminescente organique de technologie courante fournit typiquement une luminance de 1000 Cd/m2 alors que pour assurer les fonctions précitées, il faudrait une luminance de 5000 à 10 000 Cd/m2.
Il est également connu du document DE 10 2007 018 986 un dispositif d'éclairage d'un habitacle d'un véhicule automobile comprenant :
- un ensemble de diodes électroluminescentes organiques sur lesquelles sont collés des éléments optiques.
Il est encore connu des documents DE 202 07 799 et EP 1 485 959 des dispositifs de signalisation de véhicule.
En résumé, les diodes électroluminescentes organiques peuvent présenter les caractéristiques suivantes :
- émission lumineuse homogène,
- surface lumineuse sensiblement plane, - luminance relativement réduite.
Si la première caractéristique est favorable (car l'homogénéité lumineuse est appréciée par exemple par les constructeurs automobiles), les deux autres caractéristiques peuvent être gênantes dans la mesure où un feu est souvent galbé. Par ailleurs les valeurs d'intensité lumineuse minimales réglementaires (4 Cd pour une lanterne) imposeraient des surfaces lumineuses importantes.
L'invention vise notamment à remédier aux inconvénients précités.
L'invention a ainsi pour objet un dispositif optique pour véhicule automobile, notamment un dispositif de signalisation et/ou d'éclairage, ce dispositif comportant :
- au moins une source surfacique de lumière,
- au moins une lentille, notamment distante de la source surfacique de lumière, disposée au moins partiellement sur le trajet de la lumière émise par la source surfacique de lumière de manière à produire une image d'une zone objet de la source surfacique de lumière.
L'image peut être formée à l'infini ou en avant de la lentille ou en arrière de celle-ci.
L'invention permet d'obtenir certains effets, notamment de profondeur, en ajustant la position relative de la source et de la lentille, la taille de la source et la focale de la lentille.
L'invention permet en particulier d'augmenter l'intensité lumineuse émise et/ou de créer un effet de profondeur.
La source surfacique de lumière est de préférence une diode électroluminescente organique (OLED).
L'aire d'émission de lumière de la source surfacique de lumière peut être supérieure à 1 cm2, voire à 10 cm2.
De préférence, le dispositif comporte une pluralité de lentilles associées à une ou plusieurs sources surfaciques de lumière, ces lentilles ayant des focales différentes et/ou étant disposées à des distances différentes de la ou des sources surfaciques de lumière, de manière à créer une pluralité d'images. Ces lentilles sont de préférence disposées, par rapport à un axe optique donné, à différentes positions axiales.
La ou les lentilles peuvent par exemple présenter une forme de ménisque, ou en variante avoir une face d'entrée plane et une face de sortie convexe, ou en variante encore des faces d'entrée et de sortie convexes.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la ou les sources surfaciques de lumière définissent une pluralité de zones objets, et le dispositif comporte une pluralité de lentilles chacune étant associée à l'une desdites zones objets pour former une image de cette zone objet.
Ces zones objets peuvent être planes ou non planes, l'une de ces zones objets pouvant par exemple être en relief au moins localement.
Si on le souhaite, les lentilles sont formées sur une pièce commune réalisée d'un seul tenant
Ceci permet une conception plus simple du dispositif car moins de pièces sont nécessaires.
En variante, les lentilles sont réalisées sur des pièces séparées.
Par exemple, le dispositif comporte au moins trois lentilles, notamment de focales différentes, associées à la ou aux sources surfaciques de lumière.
Le cas échéant, les zones objets des sources surfaciques de lumière s'étendent sensiblement dans un même plan, ce plan étant notamment sensiblement perpendiculaire à un axe optique du dispositif.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif, notamment les lentilles, sont agencées pour former des images correspondantes aux zones objets, images qui sont décalées les unes par rapport aux autres le long de l'axe optique, notamment de manière à créer un effet de profondeur.
Si on le souhaite, les zones objets des sources surfaciques de lumière sont disposées à des positions différentes le long de l'axe optique du dispositif.
Ainsi la pluralité de sources lumineuses peuvent être disposées à des positions différentes le long de l'axe optique du dispositif.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, les lentilles sont agencées pour former des images correspondantes aux zones objets, images qui sont sensiblement dans un même plan et/ou se raccordant sensiblement les unes aux autres.
De préférence, la zone objet et/ou son image par la lentille présente une forme choisie parmi : polygonale (par exemple rectangulaire), courbe (par exemple circulaire ou ovale), annulaire...
Avantageusement la zone objet, voire la source surfacique de lumière, présente une superficie inférieure à celle de la lentille correspondante.
L'invention permet ainsi différents avantages :
- source de petites dimensions donc moins cher,
- en association avec la lentille, on améliore le rendement, c'est-à- dire la forme du faisceau et l'intensité lumineuse dans l'axe,
- éventuellement la source peut être de taille comparable à la lentille,
- par rapport aux technologies habituelles à lampe, l'utilisation de source surfacique permet en outre de s'affranchir du système de collimation (réflecteur parabolique, lentille de Fresnel supplémentaire, etc.). Les sources « ponctuelles » de type filament ne sont généralement pas utilisées seules avec des lentilles pour des raisons de faible rendement et d'aspect lumineux peu satisfaisant.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la source surfacique de lumière est unique et forme une pluralité de zones objets, associées de préférence à plusieurs lentilles.
En variante, chaque zone objet est associée à une source surfacique de lumière propre.
De préférence, la lentille est agencée pour augmenter l'intensité lumineuse dans une région prédéterminée, notamment sensiblement dans le centre du faisceau.
Cela permet de pallier la luminance relativement réduite. On peut ainsi réduire le coût en utilisant des sources de dimensions plus petites qu'avec une OLED utilisée seule et ce, pour obtenir une photométrie équivalente. Par ailleurs, si on le souhaite, l'une au moins des lentilles peut être une lentille de Fresnel.
Les sources peuvent être sur des plans inclinés par rapport à l'axe du véhicule et les lentilles sont déposées sur un prisme de manière à rediriger le faisceau selon l'axe véhicule.
Le cas échéant, la source est défocalisée, notamment axialement, par rapport à la lentille.
Le cas échéant, le dispositif est agencé en dispositif de signalisation, notamment pour un feu clignotant ou un feu stop, ou encore une lampe ville.
La source surfacique de lumière comporte de préférence une diode électroluminescente organique (OLED) ou, en variante, peut comporter une lampe ou une LED (diode électroluminescente pourvue d'une puce de petites dimensions) associée à un diffuseur optique, cette lampe ou cette LED étant placée derrière le diffuseur optique agencé pour diffuser la lumière provenant de cette lampe ou cette LED.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 illustre, schématiquement et partiellement, un exemple de structure d'une diode électroluminescente organique,
- la figure 2 représente, schématiquement et partiellement, un dispositif selon un exemple de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 3 illustre des grilles photométriques respectivement pour une OLED seule et une OLED avec une lentille, selon la figure 2,
- les diagrammes a/ et b/ de la figure 4 montrent des courbes iso- candela données respectivement par la source seule et par la source associée à la lentille,
- la figure 5 illustre, schématiquement et partiellement, un dispositif optique selon un autre exemple de mise en œuvre de l'invention,
- les figures 6 et 7 représentent, schématiquement et partiellement, des dispositifs selon d'autres exemples encore de mise en œuvre de l'invention, - la figure 8 représente, schématiquement et partiellement, en vue de dessus, des dispositifs selon des exemples de l'invention,
- les figures 9 et 10 représentent, schématiquement et partiellement, des dispositifs selon d'autres exemples encore de mise en œuvre de l'invention, et - la figure 1 1 montre trois courbes d'intensités lumineuses.
On a représenté sur la figure 1 une diode électroluminescente organique 1 pouvant former une source surfacique de lumière au sens de la présente invention.
Cette source 1 comporte :
- un substrat 2, par exemple en verre,
- une anode 3 déposée sur ce substrat 2,
- une pluralité de couches organiques 4 au sein desquelles de la lumière peut être générée,
- une cathode 5, par exemple en aluminium,
- une couche d'encapsulation 6.
Ces différents éléments sont superposés en formant une structure sandwich d'une épaisseur par exemple d'environ 200 nm.
De la lumière est générée au sein des couches organiques 4 lorsqu'un courant électrique entre l'anode 3 et la cathode 5 traverse les couches organiques 4.
Bien entendu, la source surfacique de lumière au sens de la présente invention peut éventuellement être d'une technologie autre qu'une OLED.
On a représenté sur la figure 2 un dispositif 10 conforme à un exemple de mise en oeuvre de l'invention, comportant une source surfacique de lumière 1 , par exemple une OLED, et une lentille 1 1 placée devant la source 1 , sur un axe optique X.
La lentille 1 1 comporte une face d'entrée plane 12 et une face de sortie 13 convexe.
La référence R désigne un rayon lumineux provenant de la source 1 .
La référence D désigne la distance entre la source 1 et la lentille 1 1. Le diagramme a/ de la figure 3 correspond à une grille photométrique de la OLED 1 seule.
Le diagramme b/ de la figure 3 correspond à une grille photométrique obtenue avec la OLED 1 et la lentille 1 1 placée devant, selon l'invention.
Comme on peut le remarquer, l'invention permet d'optimiser la répartition photométrique et ainsi d'augmenter le rendement du dispositif optique.
Il est ainsi possible de réduire la superficie de la source 1. Les sources OLED étant coûteuses et le prix augmentant avec la superficie de la source, il est important d'optimiser son utilisation.
En outre, l'homogénéité des OLED est d'autant mieux garantie que ses dimensions sont petites. C'est un argument supplémentaire pour chercher à en réduire la surface.
Dans l'exemple décrit, la OLED 1 est centrée sur l'axe optique X et ses dimensions sont de 20 mm en largeur et 12 mm en hauteur.
La lentille 1 1 plan/convexe est focalisée sur le centre de la source 1.
Sa face d'entrée 12 est située à une distance D de 17 mm de la source.
Son diamètre est de 40 mm
Les diagrammes a/ et b/ de la figure 4 montrent les courbes iso- candela données respectivement par la source 1 seule et par la source 1 associée à la lentille 1 1.
Celui de la source seule (cas a/ de la figure 4) est symétrique de révolution conformément à l'indicatrice.
Les grilles photométriques à remplir étant généralement plus étendues horizontalement que verticalement, on perd de la lumière vers le haut et vers le bas.
Lorsque l'on ajoute la lentille 1 1 , le faisceau prend une forme sensiblement rectangulaire bien mieux adaptée à la réglementation (cas b/ de la figure 4).
Par ailleurs les niveaux photométriques sont plus élevés. Plus précisément, en comparant les grilles photométriques (diagrammes a/ et b/ de la figure 3), on constate que le gain est de plus de 50% au centre tout en conservant des valeurs similaire à 20°. Dans l'exemple décrit en liaison avec la Figure 3b, la source 1 est de préférence situé à +/-7mm du point foyer de la lentille et ce en défocalisation axiale.
On constate que la solution proposée est particulièrement robuste d'un point de vue de la position de la source, ce qui est grand avantage.
Sur la figure 1 1 sont représentées trois courbes.
La première courbe, appelée C1 , correspond à la somme des cinq points photométriques suivants : H-5° , HV, H+5°, V-5° et V+5°.
C1 donne une idée de la quantité de lumière dirigée vers le centre du faisceau.
La deuxième courbe C2 correspond à la somme des six points photométriques suivants : H-10°V+5° (point 10° à gauche et 5° en haut), H- 10°V0°, H-10°V-5°, H+10°V+5°, H+10°V0°, H+10°V-5°.
C2 donne une idée de la quantité de lumière dirigée dans les zones intermédiaires du faisceau.
La troisième courbe C3 correspond à la somme des huit points photométriques suivants : H-20°V+5°, H-20°V-5°, H-5°V+10°, H-5°V-10°, H+20°V+5°, H+20°V-5°, H+5°V+10°, H+5°V-10°.
C3 donne une idée de la quantité de lumière dirigée vers les bords du faisceau.
Pour les trois courbes, les abscisses correspondent à la valeur de défocalisation axiale exprimée en mm, les valeurs positives étant utilisées lorsque la source se rapproche de la lentille.
Les ordonnées représentent la somme des intensités (en candelas) des points photométriques mentionnés ci-dessus.
On constate que la photométrie au centre du faisceau est très stable, au moins dans la zone allant de -10 à +10mm.
La photométrie des zones intermédiaires du faisceau est également très stable, entre -5 à +10mm.
Enfin la photométrie du bord du faisceau présente aussi une bonne stabilité, entre 0 et +10mm cette fois. Au-delà de ces zones, la baisse constatée reste suffisamment limitée sur plusieurs mm pour que les minima imposés par la réglementation soient toujours respectés.
Ainsi on peut considérer comme acceptable une défocalisation axiale de +/- 7mm.
On voit donc que la tolérance à la défocalisation est très grande, facilitant ainsi l'industrialisation du produit.
On a représenté sur la figure 5 (plus précisément, à gauche de la figure 5) un exemple de dispositif optique 20 selon l'invention.
La lentille 1 1 a du haut présente une focale f double de la distance D à laquelle se situe la source 1 .
La lentille 1 1 b du centre est neutre. Il s'agit d'une lame à faces parallèles.
La lentille 1 1 c du bas présente une focale f moitié de la distance D à la source.
L'effet pour l'observateur (comme illustré à droite de la figure 5) est que la source du haut (son image Y en fait) est repoussée vers l'arrière.
La source du centre (son image en fait) est inchangée.
La source du bas (son image en fait) paraît être située en avant du feu.
On obtient ainsi un effet de volume.
Les sources semblent situées à des emplacements étagés en profondeur. En réalité, elles se situent toutes dans un même plan P.
Le dispositif peut former une lanterne ou un feu Stop...
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de mise en œuvre qui vient d'être décrit.
Par exemple, comme illustré sur la figure 6, les sources 1 peuvent se situer elles-mêmes sur des plans P1 et P2 étagés le long de l'axe optique X, de manière à suivre le galbe imposé par le véhicule.
Dans ce cas, on pourrait avoir la configuration inverse qui consiste, par effet visuel, à avoir l'impression que les sources sont toutes situées dans un même plan. Dans un autre exemple de mis en œuvre de l'invention, comme illustré sur la figure 7, la source 1 est unique et le dispositif optique comporte deux lentilles 1 1 a et 1 1 b distinctes associées à cette source, pour former deux images distinctes 1 '.
Selon une variante de l'invention, le dispositif optique peut être agencé pour être utilisé à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile, par exemple comme lumière intérieure de décoration ou d'éclairage.
Par exemple, la pluralité de sources lumineuses 1 peuvent être disposées à des positions différentes le long de l'axe optique X du dispositif (Figure 8a).
Ceci est illustré sur la figure 8 sur laquelle on voit que la distance E1 entre par exemple la source 1 la plus à gauche, parmi un pluralité de sources 1 décalées axialement, et une glace 30 du dispositif (Figure 8a) est plus petite que la distance E2 entre la source 1 unique et la glace 30 (Figure 8b).
L'invention permet de s'adapter au mieux au galbe du feu et de réduire ainsi l'encombrement.
Dans un autre exemple de réalisation illustré à la figure 9, les sources 1 sont dans des plans différents et les lentilles 1 1 également.
L'impression visuelle des images 1 ' suit une courbe différente de la disposition des sources et des lentilles.
Les lentilles 1 1 peuvent être agencées, en vue de face, suivant des courbes ou des surfaces. Quelques exemples sont donnés sur la figure 10 :
- suivant un segment de droite (figure 10a),
- suivant une ondulation ou une vague (figure 10b)
- suivant une matrice, par exemple rectangulaire ou carrée (figure 10c)
- suivant un cercle ou un anneau (figure 10d).

Claims

Revendications
1 . Dispositif optique (10) pour véhicule automobile, notamment un dispositif de signalisation et/ou d'éclairage, ce dispositif comportant :
- au moins une source surfacique de lumière (1 ),
- au moins une lentille (1 1 ), notamment distante de la source surfacique de lumière, disposée au moins partiellement sur le trajet de la lumière (R) émise par la source surfacique de lumière de manière à produire une image d'une zone objet de la source surfacique de lumière.
2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité de lentilles (1 1 ) associées à une ou plusieurs sources surfaciques de lumière, ces lentilles ayant des focales différentes et/ou étant disposées à des distances différentes de la ou des sources surfaciques de lumière.
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la ou les sources surfaciques de lumière (1 ) définissent une pluralité de zones objets, et le dispositif comporte une pluralité de lentilles chacune étant associée à l'une desdites zones objets pour former une image de cette zone objet.
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que les lentilles sont formées sur une pièce commune réalisée d'un seul tenant, par exemple par moulage.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les zones objets des sources surfaciques de lumière s'étendent sensiblement dans un même plan.
6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le dispositif, notamment les lentilles, sont agencées pour former des images correspondantes aux zones objets, images qui sont décalées les unes par rapport aux autres le long de l'axe optique, notamment de manière à créer un effet de profondeur.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les zones objets des sources surfaciques de lumière sont disposées à des positions différentes le long de l'axe optique (X) du dispositif.
8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que les lentilles (1 1 ) sont agencées pour former des images correspondantes aux zones objets, images qui sont sensiblement dans un même plan et/ou se raccordant sensiblement les unes aux autres.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la zone objet présente une forme choisie parmi : polygonale, courbe, annulaire, ovale...
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la zone objet présente une superficie inférieure à celle de la lentille correspondante.
1 1 .Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la lentille (1 1 ) est agencée pour augmenter l'intensité lumineuse dans une région prédéterminée du faisceau, notamment dans le centre du faisceau.
12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la source est défocalisée axialement par rapport à la lentille.
13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est agencé en dispositif de signalisation de véhicule automobile.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, agencé pour être utilisé à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile, par exemple comme lumière intérieure de décoration ou d'éclairage ou comme voyant lumineux.
15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'aire d'émission de lumière de la source surfacique de lumière est supérieure à 1 cm2, voire à 10 cm2.
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