EP0762049B1 - Feu de signalisation à plusieurs sources alignées, notamment feu stop complémentaire pour véhicule automobile - Google Patents

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EP0762049B1
EP0762049B1 EP96401938A EP96401938A EP0762049B1 EP 0762049 B1 EP0762049 B1 EP 0762049B1 EP 96401938 A EP96401938 A EP 96401938A EP 96401938 A EP96401938 A EP 96401938A EP 0762049 B1 EP0762049 B1 EP 0762049B1
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light
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Dominique Montalan
Pascal Phan
Hervé Richard
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Valeo Vision SAS
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    • F21V5/008—Combination of two or more successive refractors along an optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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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    • F21S43/15—Strips of light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00—Illumination
    • Y10S362/80—Light emitting diode

Definitions

  • the present invention relates generally to signaling lights comprising a plurality of sources light bulbs of low power and small dimensions, aligned, and means for processing the light emitted by these sources to form a signaling beam of adequate photometry.
  • the sources are preferably light emitting diodes.
  • a stop light must emit a light beam relatively intense, also it is necessary to provide a relatively large number of sources, and close to each other others.
  • each light emitting diode an optical device of the kind Fresnel lens arranged in front of the diode.
  • This solution is however disadvantageous in that to recover most of the light flux emitted by each diode light-emitting, the height of each lens must be important, which increases the size of the fire.
  • the present invention aims to overcome these limitations of the state of the art, and to propose a traffic light in which the spacing between the different sources can be increased, while maintaining a low height and without significant loss of optical efficiency.
  • the invention proposes for this purpose a signaling light as defined in claim 1.
  • a fire of signaling in this case an additional brake light for rear window, which includes a housing 10 of form elongated, closed at the front (relative to the steering light emission, that is to say on the left on the Figure 1 and on the right in Figures 3 and 4) by an indicator 60 in profile in general "U" shape.
  • the housing is fixed on the vehicle by screws V engaged in holes formed in the case.
  • an elongated printed circuit 30 on which are soldered in alignment a plurality of diodes electroluminescent 20 of conventional type, that is to say comprising a housing 21, a hemispherical part 22 light emission and two connection tabs 23.
  • the reference R designates a resistor fixing the current passing through the diodes 20.
  • the light emitting diodes 20 are in this case spaced about 25 mm apart, and twelve in number, these values however, not being limiting.
  • each diode light emitting 20 emits light in a emission indicator (solid angle covered by the radiation) in the form of a cone having a half angle at vertex ⁇ of about 50 °.
  • a emission indicator solid angle covered by the radiation
  • sources with other emission indicators may be used.
  • double means optics are used to get a beam of appropriate photometry signaling.
  • These means consist firstly of a mirror 40, and secondly in a plate 50 located between the edges front of the mirror and carrying a series of reliefs forming individual Fresnel lenses for each of sources 20.
  • the mirror 40 is focused on the line passing through the different sources 20.
  • the mirror 40 is fixed to the printed circuit 30 by spacers 41 located between adjacent diodes 20 and connected to the mirror at a flat bottom 42 of said mirror, inoperative due to the reduced emission cone of the sources.
  • the reliefs of the optical plate 50 are designated by the reference 51 in FIG. 6, and can be located either on its internal face, either on its external face (as illustrated).
  • the different Fresnel lenses formed by these reliefs are focused on the respective sources and have axes perpendicular to the source line.
  • the arrangement of the mirror 40 and Fresnel lens plate 50 is such that part of the conical radiation emitted by each source directly meets the associated Fresnel lens, and that another part of this radiation, more outside, meets the upper and lower parts of the mirror 40 to be redirected, substantially horizontally, towards the respective Fresnel lenses.
  • zones Z1 illustrate, in a plane perpendicular to the axis of a respective source, the part of radiation reflected by the mirror and then crossing the Fresnel lens, while zone Z2 illustrates the part of the radiation arriving directly on the lens from Fresnel.
  • the light emitted towards zone Z2 contributes mainly to allow the fire to satisfy the grate regulatory photometric, in conjunction with beads or light scattering toroids 61 formed on the face internal light, while the light emitted to the zones Z1 contributes to an increase in light intensity, as well as making the illuminating surface of the lit fire more homogeneous, in particular by the fact that the mirror is of the type cylindrical and does not reduce the light emitted laterally towards the optical axis.
  • the outline of the light exit window for the source considered is designated by F.
  • the angle of the transition planes, above and below horizontally, between zones Z1 and Z2 is designated by ⁇ . Its value is of course less than ⁇ and preferably of the order of 30 to 40 °.
  • the present invention it has been possible to produce a fire signaling device with twelve diodes standard LEDs spaced 25 mm apart, having a height (at the level of the mirror 40 and of the plate 50) of 10 mm, meeting the regulations for photometry, with more than satisfactory intensity and a homogeneous illuminating surface.
  • the mirror 40 can come molding during the manufacture of the housing 10.

Description

La présente invention concerne d'une façon générale les feux de signalisation comportant une pluralité de sources lumineuses de faible puissance et de petites dimensions, alignées, et des moyens de traitement de la lumière émise par ces sources pour former un faisceau de signalisation de photométrie adéquate.
Il peut s'agir par exemple des feux stop complémentaires, disposés au voisinage de la lunette arrière des véhicules automobiles. Les sources sont de préférence des diodes électroluminescentes.
Un feu stop doit émettre un faisceau lumineux relativement intense, aussi il est nécessaire de prévoir un nombre de sources relativement important, et proches les unes des autres.
Les moyens connus pour former le faisceau à partir de la lumière diffusée par les sources sont de plusieurs types.
Dans le document DE-A-43 05 585, on associe à chaque diode électroluminescente un dispositif optique du genre lentille de Fresnel disposée en avant de la diode. Cette solution est cependant désavantageuse en ce que pour récupérer la plus grande partie du flux lumineux émis par chaque diode électroluminescente, la hauteur de chaque lentille doit être importante, ce qui accroít l'encombrement du feu.
Dans le document EP 0 633 163 A1, qui correspond au préambule de la revendication 1, les diodes électroluminescentes, de type "Brewster", sont associées à des miroirs récupérateurs coniques respectifs, les différents ensembles source lumineuse/miroir conique/lentille étant répartis sur un feu à grande plage éclairante.
Une telle solution est cependant tout à fait inadaptée lorsqu'avec de telles diodes, comportant un corps plus large que leur surface émissive, on cherche à diminuer le coût de revient du feu en diminuant le nombre diodes électroluminescentes et en les espaçant davantage les unes des autres pour une largeur de feu donnée. En effet, dans ce cas, pour éviter une perte rédhibitoire de rendement optique, on est amené à accroítre sensiblement la récupération de la lumière au niveau de chaque diode en accroissant la hauteur optique du feu, comme évoqué plus haut, et donc sa hauteur physique, pour récupérer une proportion accrue de la lumière émise par les sources.
La présente invention vise à pallier ces limitations de l'état de la technique, et à proposer un feu de signalisation dans lequel l'espacement entre les différentes sources puisse être augmenté, tout en conservant une faible hauteur et sans perte significative de rendement optique.
L'invention propose à cet effet un feu de signalisation tel que défini dans la revendication 1.
Des aspects préférés, mais non limitatifs, du feu de signalisation selon l'invention sont définis dans les revendications dépendantes.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaítront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence au dessin annexé, sur lequel :
  • la figure 1 est une vue en coupe horizontale médiane d'un feu de signalisation selon la présente invention,
  • la figure 2 est une vue de face du feu de la figure 1,
  • la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 1,
  • la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 1,
  • la figure 5 illustre schématiquement des zones de traitements optiques différents du feu de la présente invention, et
  • la figure 6 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie illustrant le principe optique de la présente invention.
    • En référence aux figures, on a représenté un feu de signalisation, en l'espèce un feu stop complémentaire pour lunette arrière, qui comprend un boítier 10 de forme allongée, fermé à l'avant (par rapport à la direction d'émission de la lumière, c'est-à-dire à gauche sur la figure 1 et à droite sur les figures 3 et 4) par un voyant 60 de profil en forme générale de "U". Le boítier est fixé sur le véhicule par des vis V engagées dans des trous formés dans le boítier.
    Dans le boítier 10 est monté, par des moyens classiques, un circuit imprimé allongé 30 sur lequel sont soudées en alignement une pluralité de diodes électroluminescentes 20 de type classique, c'est-à-dire comportant un boítier 21, une partie hémisphérique 22 d'émission de la lumière et deux pattes de connexion 23. La référence R désigne une résistance fixant le courant traversant les diodes 20.
    Les diodes électroluminescentes 20 sont en l'espèce espacées d'environ 25 mm, et au nombre de douze, ces valeurs n'étant toutefois nullement limitatives.
    De façon connue en soi, chaque diode électroluminescente 20 émet de la lumière dans une indicatrice d'émission (angle solide couvert par le rayonnement) en forme de cône possédant un demi-angle au sommet  d'environ 50°. Bien entendu, des sources possédant d'autres indicatrices d'émission peuvent être employées.
    Selon la présente invention, des doubles moyens optiques sont utilisés pour obtenir un faisceau de signalisation de photométrie appropriée.
    Ces moyens consistent premièrement en un miroir 40, et secondement en une plaque 50 située entre les bords antérieurs du miroir et portant une série de reliefs formant des lentilles de Fresnel individuelles pour chacune des sources 20.
    Le miroir 40 est en l'espèce un miroir cylindro-parabolique, dont la directrice est parallèle à la ligne passant par les différentes sources, et dont la génératrice est une parabole. Son équation dans un repère orthonormé est donc du type y2 = Ax (l'axe y s'étendant horizontalement suivant la direction générale d'émission, l'axe x étant vertical, et l'axe z s'étendant horizontalement suivant la ligne des sources). Le miroir 40 est focalisé sur la ligne passant par les différentes sources 20.
    Le miroir 40 est fixé sur le circuit imprimé 30 par des entretoises 41 situées entre des diodes 20 adjacentes et reliées au miroir au niveau d'un fond plat 42 dudit miroir, inopérant du fait du cône d'émission réduit des sources.
    Les reliefs de la plaque optique 50 sont désignés par la référence 51 sur la figure 6, et peuvent se situer soit sur sa face interne, soit sur sa face externe (comme illustré). Les différentes lentilles de Fresnel formées par ces reliefs sont focalisées sur les sources respectives et possèdent des axes perpendiculaires à la ligne des sources.
    Comme le montre bien la figure 6, l'agencement du miroir 40 et de la plaque à lentilles de Fresnel 50 est tel qu'une partie du rayonnement conique émis par chaque source rencontre directement la lentille de Fresnel associée, et qu'une autre partie de ce rayonnement, plus à l'extérieur, rencontre les parties supérieure et inférieure du miroir 40 pour être redirigé, sensiblement horizontalement, vers les lentilles de Fresnel respectives.
    Plus précisément, les zones Z1 illustrent, dans un plan perpendiculaire à l'axe d'une source respective, la partie du rayonnement réfléchie par le miroir puis traversant la lentille de Fresnel, tandis que la zone Z2 illustre la partie du rayonnement arrivant directement sur la lentille de Fresnel.
    La lumière émise vers la zone Z2 contribue principalement à permettre au feu de satisfaire à la grille photométrique règlementaire, en conjonction avec des billes ou tores 61 de diffusion de lumière formés sur la face interne du voyant, tandis que la lumière émise vers les zones Z1 contribue à un surcroit d'intensité lumineuse, ainsi qu'à rendre la plage éclairante du feu allumé plus homogène, notamment par le fait que le miroir est de type cylindrique et ne rabat pas la lumière émise latéralement vers l'axe optique.
    Le contour de la fenêtre de sortie de lumière pour la source considérée est désignée par F.
    L'angle des plans de transition, au-dessus et au-dessous de l'horizontale, entre les zones Z1 et Z2 est désigné par ϕ. Sa valeur est bien entendu inférieure à  et de préférence de l'ordre de 30 à 40°.
    Grâce à la présente invention, on a pu réaliser un feu de signalisation comportant douze diodes électroluminescentes standard espacées de 25 mm, possédant une hauteur (au niveau du miroir 40 et de la plaque 50) de 10 mm, satisfaisant aux règlements en matière de photométrie, présentant une intensité plus que satisfaisante et une plage éclairante homogène. Le tirage des lentilles de Fresnel était égal à 11 mm et l'équation du miroir 40 était y2 = 2x.
    Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite et représentée, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit, pour autant que l'invention demeure telle que définie par les revendications.
    Ainsi, de façon non illustrée, le miroir 40 peut venir de moulage lors de la fabrication du boítier 10.

    Claims (7)

    1. Feu de signalisation, notamment feu stop complémentaire, pour véhicule automobile, du type comprenant un boítier (10) de faible hauteur, une pluralité de sources lumineuses (20) généralement alignées et émettant chacune de la lumière dans une indicatrice d'émission donnée, lesdites sources lumineuses étant constituées par des diodes électroluminescentes (20) comportant un corps (21) plus large qu'une surface émissive (22), des moyens optiques (40, 50) pour redresser la lumière émise par les sources vers une direction générale d'émission, ces moyens de redressement comprenant des lentilles individuelles (51) focalisées chacune au voisinage d'une source respective (20) et directement exposées au rayonnement émis par les sources respectives dans une partie centrale (Z2) de leur indicatrice d'émission, et un voyant (60) pourvu d'éléments optiques de diffusion de la lumière, caractérisé en ce que les moyens optiques de redressement de la lumière comprennent en outre un miroir cylindrique (40), dont la directrice est parallèle à la ligne passant par les différentes sources lumineuses, s'étendant vers les lentilles à partir des corps (21) des diodes électroluminescentes et rabattant vers lesdites lentilles la lumière émise par les sources dans au moins une partie de bord de leur indicatrice d'émission.
    2. Feu de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lentilles (51) sont des lentilles de Fresnel disposées sur une plaque commune (50).
    3. Feu de signalisation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le miroir (40) présente un profil parabolique et est focalisé au voisinage d'une ligne passant par les différentes sources (20).
    4. Feu de signalisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'indicatrice d'émission de chaque source est un cône présentant un demi-angle au sommet () d'environ 50°, et en ce que le miroir couvre une étendue angulaire d'émission vers le haut et vers le bas limitée à un angle (ϕ) d'environ 30 à 40° par rapport à la direction générale d'émission.
    5. Feu de signalisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les diodes électroluminescentes (20) sont espacées les unes des autres d'environ 25 mm.
    6. Feu de signalisation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les diodes électroluminescentes (20) sont soudées sur un circuit imprimé commun (30), et en ce que le miroir (40) est monté sur le circuit imprimé.
    7. Feu de signalisation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le miroir (40) possède un fond plat (42) au niveau duquel il est monté sur le circuit imprimé (30) par l'intermédiaire d'entretoises (41).
    EP96401938A 1995-09-11 1996-09-11 Feu de signalisation à plusieurs sources alignées, notamment feu stop complémentaire pour véhicule automobile Expired - Lifetime EP0762049B1 (fr)

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    FR9510599 1995-09-11

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0762049A1 EP0762049A1 (fr) 1997-03-12
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    US (1) US5762414A (fr)
    EP (1) EP0762049B1 (fr)
    JP (1) JPH09180517A (fr)
    DE (1) DE69628792T2 (fr)
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