L'invention est relative aux dispositifs d'éclairage ou de signalisation lumineuse notamment pour véhicule automobile, et fournissant un effet visuel de profondeur. Ce type de dispositifs est par exemple utilisé pour conférer à une forme lumineuse, tel que par exemple un ensemble de points lumineux, un effet visuel en trois dimensions. Ces dispositifs permettent alors par exemple de simuler un ciel étoilé.

On connaît notamment de EP 1 916 471 Al un tel dispositif pourvu d'un réflecteur et d'un écran semi-réfléchissant délimitant entre eux une cavité dans laquelle pénètrent des rayons lumineux. Une partie de ces rayons subit une ou plusieurs réflexions sur l'écran puis sur le réflecteur, ce qui produit un effet visuel de profondeur pour un observateur regardant le dispositif.

Dans ce dispositif, les rayons lumineux sont issus de sources de lumière disposées en regard d'un orifice agencé dans le réflecteur qui autorise alors le passage des rayons lumineux dans la cavité.

Un tel dispositif présente plusieurs inconvénients. En effet, la disposition relative des sources lumineuses en regard des orifices se traduit par un encombrement du dispositif relativement important et une souplesse de design très limitée, ce qui peut notamment engendrer des difficultés concernant l'intégration du dispositif à une autre structure, telle que par exemple un feu avant ou arrière de véhicule automobile, ou encore un plafonnier d'habitacle.

Aussi, l'invention vise à améliorer la situation.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comprenant : un réflecteur comportant une surface réfléchissante pourvue d'orifices, - un écran semi-réfléchissant agencé en regard du réflecteur et définissant avec ledit réflecteur une cavité située entre ledit écran et ledit réflecteur, et

une source lumineuse agencée à l'extérieur de la cavité et adaptée pour émettre des rayons lumineux destinés à pénétrer dans ladite cavité, une partie des rayons lumineux pénétrant dans la cavité étant successivement réfléchie par l'écran semi- réfléchissant et le réflecteur de façon à former un effet visuel de profondeur. En particulier, le dispositif comprend en outre au moins un guide de lumière dont une première extrémité est connectée à ladite source lumineuse et une deuxième extrémité est agencée dans le voisinage d'un orifice du réflecteur et en regard dudit orifice ou est engagée dans un orifice du réflecteur, de sorte que le ou chaque guide de lumière achemine des rayons lumineux depuis ladite source lumineuse jusque dans la cavité à travers au moins un orifice.

Ceci permet notamment d'assouplir la disposition relative de la ou des sources lumineuses du dispositif. En effet, du fait de la présence du ou des guides de lumière, la source n'a plus être disposée en regard d'un orifice. Ceci se traduit par un assouplissement des positions relatives des sources lumineuses et des orifices, ce qui aboutit à une compacité augmentée pour le dispositif. De fait, l'intégration du dispositif est facilitée, en particulier dans un véhicule automobile.

Aussi, dans un mode de réalisation particulier, au moins une source lumineuse est agencée en regard d'une zone du réflecteur qui est dépourvue d'orifice ou est déportée par rapport au réflecteur. Le dispositif selon l'invention autorise ainsi des dispositions relatives des sources et du réflecteur plus variées, ce qui permet de diminuer l'encombrement du dispositif.

Selon une réalisation particulière, le dispositif comprend plusieurs guides de lumière dont les premières extrémités sont connectées à la ou une même source lumineuse et dont les deuxièmes extrémités respectives sont agencées dans le voisinage d'un orifice du réflecteur et en regard dudit orifice ou sont engagées dans ledit orifice. Cette configuration a notamment pour effet de limiter le nombre de sources lumineuses requises pour former un effet lumineux donné tel qu'un ciel étoilé.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une pluralité de sources lumineuses adaptées pour émettre des rayons lumineux dans ladite cavité, le dispositif comprenant, pour au moins une source lumineuse, un unique guide de lumière dont une première extrémité est connectée à ladite source lumineuse et dont une deuxième extrémité est agencée dans le voisinage d'un orifice du réflecteur en regard dudit orifice ou est engagée dans ledit orifice. Cette configuration permet notamment d'obtenir un effet visuel dont la variété est améliorée.

Dans un mode de réalisation particulier, chaque orifice étant orienté selon une direction d'orientation donnée, et la deuxième extrémité d'au moins un guide de lumière s'étendant selon une direction décalée angulairement de la direction d'orientation de l'orifice correspondant. Ceci permet de varier les directions d'émission des rayons lumineux sortant du dispositif, ce qui se traduit par une plus grande variabilité de l'effet visuel obtenu vis-à-vis de l'angle sous lequel le dispositif est observé.

Selon un autre aspect de l'invention, la première extrémité et/ou la deuxième extrémité d'au moins un guide de lumière présente une portion de mise en forme configurée pour modifier la distribution du faisceau lumineux émis. Ceci permet notamment d'introduire une hétérogénéité entre les apparences respectives des points lumineux formés par la ou les sources lumineuses, et d'optimiser la répartition photométrique du système

Dans une réalisation particulière, au moins un guide de lumière comporte une portion de mise en forme agencée au niveau de la première ou de la deuxième extrémité, ladite portion de mise en forme étant constituée d'une zone présentant un diamètre différent du diamètre de l'extrémité opposée dudit guide de lumière. Ceci permet notamment de modifier l'ouverture du faisceau lumineux issu du guide de lumière correspondant.

Selon un autre aspect de l'invention, au moins un guide de lumière comprend une portion de mise en forme formée par un biseau circonférentiel agencé à la deuxième extrémité dudit guide de lumière.

Dans une réalisation particulière, le biseau comporte une paroi présentant une ou plusieurs facettes et/ou présentant au moins une fente agencée dans ladite paroi.

Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif comprend en outre un module de contrôle configuré pour commander la ou chacune des sources lumineuses en puissance lumineuse émise.

Dans un mode de réalisation, le réflecteur présente une portion concave ou convexe.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif est intégré à un élément du groupe formé par : un feu avant de véhicule, un feu de signalisation arrière de véhicule, un dispositif d'éclairage d'habitacle automobile , tel que par exemple un dôme d'éclairage destiné à être fixé à un plafond d'habitacle de véhicule, une partie même du plafond d'habitacle (pavillon de toit) ou un module intégré dans une porte de véhicule.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux figures annexées, sur lesquelles : la Figure 1 est une illustration d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse selon l'invention ;

la Figure 2 illustre un guide de lumière du dispositif de la Figure 1 ;

la Figure 3 illustre un exemple de rendu visuel fourni par un dispositif selon l'invention ; et

la Figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention.

La Figure 1 illustre un dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse selon l'invention, ci-après dispositif 2.

Le dispositif 2 est notamment adapté pour faire partie intégrante d'un véhicule automobile. Par exemple, le dispositif 2 est intégré à un élément du groupe formé par un feu avant de véhicule, un feu de signalisation arrière de véhicule, un dispositif d'éclairage d'habitacle automobile, tel que par exemple un dôme d'éclairage destiné à être fixé à un plafond d'habitacle de véhicule, une partie même du plafond d'habitacle ou un module intégré dans une porte de véhicule. Le dispositif 2 est adapté pour générer des images lumineuses présentant un effet optique de profondeur. En particulier, le dispositif 2 est configuré pour générer une pluralité de points lumineux adaptés pour subir des réflexions multiples au sein du dispositif de façon à former un effet de profondeur simulant un ciel étoilé.

En référence à la Figure 1, le dispositif 2 comprend un réflecteur 4, un écran semi- réfléchissant 6 et des sources lumineuses 8.

Le réflecteur 4 présente une face réfléchissante 10 orientée vers une direction principale de rayonnement X du dispositif 2.

Dans l'exemple de la Figure 1, la face réfléchissante 10 présente une forme générale convexe. En variante, la face réfléchissante 10 présente une forme générale concave ou plane. De façon plus générale, la face réfléchissante 10 peut être plane, ou présenter au moins une portion convexe ou concave.

Le réflecteur 4 présente une pluralité d'orifices 12 traversant et débouchant à travers la face réfléchissante 10 dans une cavité 14 définie par le réflecteur 4 et l'écran 6. La cavité 14 est plus précisément située entre le réflecteur 4 et l'écran 6. Comme on le verra par la suite, les orifices 12 sont prévus pour l'acheminement de rayons lumineux depuis les sources lumineuses 8 jusqu'à la cavité 14, une source lumineuse 8 étant alors associée à un ou plusieurs orifices 12.

Chaque orifice 12 présente une forme générale cylindrique de section circulaire. En outre, chaque orifice 12 s'étend selon une direction d'orientation Di donnée correspondant à l'axe du cylindre de l'orifice 12 correspondant. Sur la Figure 1 sont illustrés quatre orifices dont trois s'étendent selon des directions Dl, D2 et D3 parallèles entre elles et parallèles à la direction X, et dont un s'étend selon une direction D4 décalée angulairement de la direction X. Les orifices présentent un rayon compris entre 1 et 10 mm. Au moins deux orifices 12 présentent des dimensions, en particulier des rayons, différents. Plus précisément, préférentiellement, les dimensions des orifices 12 et en particulier leurs rayons respectifs sont choisis en fonction de la puissance maximale de la source lumineuse 8 associée. Par exemple, le dispositif 2 comprend au moins un orifice 12 dont le rayon est inférieur à 3 mm, et au moins un orifice 12 dont le rayon est supérieur à 3 mm.

L'écran semi-réfléchissant 6 est adapté pour laisser passer une partie des rayons lumineux incidents se déplaçant dans la cavité 14 dans la direction générale X et pour réfléchir une autre partie en direction du réflecteur 4. A cet effet, l'écran 6 comprend une face, par exemple la face interne 16 située en regard du réflecteur 6, qui présente une métallisation de surface de faible épaisseur. Cette métallisation est par exemple réalisée à partir d'aluminium ou d'inox.

L'écran semi-réfléchissant 6 présente un pourcentage de transmission compris entre 25% et 50%). Ceci a pour conséquence qu'un rayon lumineux pénétrant dans la cavité se traduit par un nombre de réflexions aboutissant à des répétitions visualisables du rayon lumineux allant jusqu'à 10 environ. L'écran semi-réfléchissant 6 est dans l'exemple de réalisation représenté disposé sensiblement orthogonalement à la direction générale X. Il pourra avantageusement être incliné par rapport à la direction générale X et présenter en outre un galbe, afin de s'adapter ou s'intégrer de façon optimale à la surface environnante dans laquelle le dispositif 2 est intégré (courbure du pavillon de toit ou d'un projecteur de véhicule notamment). L'écran 6 est par exemple sensiblement plan, comme illustré. Alternativement, l'écran 6 présente une portion concave et/ou une portion convexe. Les sources lumineuses 8 sont préférentiellement des éléments photoémissifs à semiconducteurs adaptés pour générer des rayons lumineux par électroluminescence. Par exemple, les sources lumineuses 8 sont des diodes électroluminescentes telles que des diodes électroluminescentes organiques ou autres. D'autres types de sources lumineuses 8 sont néanmoins envisageables, tels que par exemple une lampe à incandescence, notamment une lampe halogène, ou une lampe à décharge.

Préférentiellement, au moins deux sources lumineuses 8 présentent des puissances maximales respectives différentes. En particulier, le dispositif 2 comprend une ou plusieurs sources lumineuses 8 adaptées pour générer seule ou en combinaison un éclairage de puissance prédéterminée supérieure à une valeur prédéfinie, par une norme ou un cahier des charges. En d'autres termes, le dispositif 2 comprend préférentiellement au moins une source lumineuse 8 à la fois destinée à générer un effet visuel et destinée à générer un éclairage fonctionnel, qui est alors soumis à des normes ou des prérequis notamment de puissance lumineuse minimale. Par exemple, dans le cas d'un dispositif d'éclairage intérieur, une partie des sources lumineuses 8 permettra avantageusement de réaliser une fonction de liseuse et une autre partie, ou, si les deux fonctions en sont pas réalisées simultanément, les mêmes sources avec une intensité diminuée, de réaliser un éclairage d'ambiance.

En outre, préférentiellement, au moins deux sources lumineuses 8 sont configurées pour générer des rayons lumineux dont les couleurs respectives sont différentes. Cela permet avantageusement de conférer un rendu plus vraisemblable de l'effet visuel esthétique « ciel étoilé » recherché, les étoiles visibles dans le ciel nocturne ayant des intensités et couleurs variables. Préférentiellement, une desdites sources a une couleur blanche chaude (>5000K) et l'autre a une couleur blanche froide (<4500K).

Le dispositif 2 comprend en outre un module de commande 18 configuré pour commander la puissance lumineuse émise par chacune des sources lumineuses 8. Le dispositif 2 est connecté à chaque source lumineuse 8 et comprend une mémoire 20 contenant un ou plusieurs fichiers dont l'exécution par le module de commande 18 se traduit par une séquence temporelle de variations lumineuses de chacune des sources. Ceci permet notamment la mise en œuvre de scénarii visuels par le dispositif 2, chaque scénario étant par exemple déclenché en réponse à la détection d'un événement, tel que par exemple une ouverture de portière du véhicule auquel est intégré le dispositif 2, le démarrage du véhicule, etc. A cet effet, le module de commande 8 comprend par exemple un microcontrôleur tel qu'un FPGA, pour Field Programmable Gâte Array qui signifie réseau de portes programmable, ou encore un microcontrôleur PIC, etc.

Selon l'invention, le dispositif 2 comprend en outre au moins un guide de lumière 22 adapté pour acheminer des rayons lumineux depuis une source lumineuse 8 jusqu'à la cavité 14. Dans l'exemple de la Figure 1, le dispositif 2 comprend une pluralité de guides de lumière 22 chacun couplé à une source lumineuse 8 donnée.

Chaque guide de lumière s'étend entre une source lumineuse 8 et un orifice 12. Chaque guide de lumière 22 comprend une première extrémité 24 connectée à la source lumineuse 8 associée, de sorte qu'au moins une partie des rayons lumineux générés par la source 8 pénètrent dans le guide de lumière 22. La première extrémité 24 est en outre adaptée pour collecter les rayons lumineux qui y pénètrent avec la meilleure efficacité possible.

En outre, chaque guide de lumière 22 comprend une deuxième extrémité 26 orientée vers le réflecteur 6. Plus précisément, chaque deuxième extrémité 22 est agencée au voisinage d'un orifice 12 du réflecteur 4 et en regard de cet orifice 12, ou bien est engagée dans l'orifice 12 et est orientée vers la cavité 14. Dans l'exemple de la Figure 1, le dispositif 2 comprend quatre guides de lumière 22 dont trois engagés dans l'orifice 12 associé et dont un est agencé au voisinage de l'embouchure arrière d'un orifice 12, c'est-à-dire l'embouchure distale de l'orifice 12 par rapport à l'écran 6, et fait face au réflecteur 6 à travers l'orifice 12. On entend ici par « voisinage » une distance petite par rapport à la longueur du guide de lumière.

La présence des guides de lumières permet l'acheminement de la lumière générée par les sources 8 vers la cavité 14 indépendamment de la position relative des sources 8 par rapport au réflecteur 4. En effet, les sources 8 n'ont alors pas être disposées en regard de la source correspondante. Aussi, dans certains modes tels celui de la Figure 1, au moins une source lumineuse 8 n'est pas agencée en regard d'un orifice 12. Ici, on entend par « en regard » que la direction d'émission privilégiée de la source 8 ne correspond pas à la direction selon laquelle s'étend l'orifice.

Dans l'exemple de la Figure 1, la deuxième source 8 (en partant de la gauche) n'est pas disposée en regard d'un orifice du réflecteur 4. De façon plus générale, le positionnement des sources lumineuses 8 peut être quelconque par rapport au réflecteur 4. En particulier, une source lumineuse 8 peut être déportée par rapport au réflecteur 4, comme par exemple située à l'extérieur d'un boîtier renfermant les autres organes du dispositif 2, comme illustré en pointillés sur la Figure 1.

En outre, la deuxième extrémité des guides de lumière 22, en particulier ceux engagés dans un orifice 12, s'étend selon une direction d'orientation Ei. Avantageusement, la direction d'orientation Ei d'au moins un guide de lumière 22 est choisie afin d'optimiser la répartition lumineuse par rapport à la norme ou le cahier des charges de façon à être décalée angulairement de la direction Di de l'orifice 12 correspondant. Ceci permet, d'une part, d'obtenir une plus grande variabilité de l'effet visuel fourni par le dispositif 2 vis-à-vis de l'angle sous lequel le dispositif est observé et, d'autre part, d'optimiser la répartition lumineuse par rapport aux valeurs d'éclairage requises. Par exemple, ce décalage est choisi supérieur à un seuil, par exemple 5°. Dans l'exemple de la Figure 1, le troisième guide de lumière (en partant de la gauche) présente une deuxième extrémité de direction E3 décalée angulairement de la direction D4 de l'orifice 12 qui le reçoit. En pratique, ce décalage d'orientation est obtenu en faisant saillir légèrement la deuxième extrémité de l'orifice 12 associé et/ou en conformant cette extrémité dans la position souhaitée.

En outre, préférentiellement, la direction d'orientation Ei d'au moins un guide de lumière 22 est choisie de façon être décalée angulairement à la fois de la direction Di de l'orifice 12 correspondant mais aussi de la direction générale X. Ceci permet de conserver l'effet ci- dessus tout en évitant la formation de lignes de points dans le rendu global, ce qui ne correspond pas à l'effet recherché de simulation de ciel étoilé. Préférentiellement, pour un tel guide 22, le minimum de ces deux décalages angulaires est choisi supérieur à la valeur seuil ci-dessus.

En référence à la Figure 2, les guides de lumière 22 se présentent sous la forme générale de tiges pleines rigides ou souples. En outre, ils présentent une forme générale cylindrique, par exemple à section circulaire ou carrée, dont les dimensions sont choisies en fonction de la puissance de la source lumineuse 8 associée et des dimensions de l'orifice 12. Les guides de lumière 22 sont réalisés dans un matériau présentant des bonnes propriétés de guidage de la lumière, tel que du polyméthacrylate de méthyle, d'acronyme PMMA. Selon une variante, les guides de lumière peuvent être réalisés en fibres optiques.

Chaque guide de lumière 22 fournit, au niveau de sa deuxième extrémité 26, un faisceau lumineux Fi obtenu à partir des rayons lumineux issus de la source lumineuse 8 à laquelle la première extrémité 24 de ce guide est connectée. Les faisceaux lumineux émis présentent une apparence ponctuelle pour un observateur.

Avantageusement, au moins un guide de lumière 22 présente, au niveau de sa première ou de sa deuxième extrémité, une portion de mise en forme configurée pour modifier la photométrie du faisceau lumineux émis par ce guide 22, c'est-à-dire de la distribution de lumière du faisceau lumineux.

Dans l'exemple de la Figure 2, le guide de lumière 22 comporte une première portion de mise en forme 28A formée par une zone présentant un diamètre différent de celui de l'extrémité opposée du guide de lumière 22. Par exemple, la portion de mise en forme 28A est formée par la première extrémité elle-même, qui présente un diamètre supérieur à celui de la deuxième extrémité. Ce différentiel entre les diamètres des deux extrémités a pour effet de modifier l'ouverture du faisceau lumineux Fi, en l'occurrence d'agrandir l'ouverture du faisceau lumineux Fi. En pratique, dans l'exemple de la Figure 2, la portion de mise en forme est obtenue par une variation continue de la section transverse du guide de lumière 22 entre ses deux extrémités.

En outre, le guide de lumière de la Figure 2 comprend également une deuxième portion de mise en forme agencée à sa deuxième extrémité et formée par un biseau circonférentiel 28B à l'extrémité du guide 22. Le biseau se présente sous la forme d'une paroi disposée circonférentiellement et inclinée par rapport à la direction Ei correspondante. La présence de ce biseau a notamment pour effet de générer un phénomène de diffraction du faisceau lumineux Fi.

Le biseau 28B comprend par exemple une ou plusieurs facettes 30. Parallèlement ou alternativement, le biseau 28B comprend une ou plusieurs fentes 32. Par exemple, le biseau est pourvu de plusieurs fentes régulièrement réparties autour du biseau, par exemple quatre fentes. Ces facettes et ces fentes ont pour effet respectifs de générer un effet de scintillement des points lumineux issus du faisceau lumineux Fi en fonction de l'angle d'observation du dispositif 2, et de former des points Hi présentant des halos radiaux (Figure 5) par rapport aux points lumineux issus du guide de lumière 22.

Le fonctionnement du dispositif 2 va maintenant être décrit en référence à la Figure 1. Lors du fonctionnement du dispositif 2, les sources lumineuses 8 génèrent des rayons lumineux qui pénètrent dans le guide de lumière 22 correspondant par la première extrémité 24. Les rayons lumineux sont véhiculés par le guide 22 jusqu'à sa deuxième extrémité 26, et forme un faisceau lumineux Fi pénétrant dans la cavité 14 en direction de l'écran 6. Une partie de la lumière du faisceau lumineux passe à travers l'écran 6, une autre partie étant réfléchie en direction du réflecteur 4. Ce mécanisme de transmission/réflexion se répète pour l'ensemble des faisceaux lumineux Fi, ce qui se traduit par un rendu visuel figurant de nombreux points lumineux présentant un effet de profondeur comme un ciel étoilé. Le module de commande 18 commande alors la puissance lumineuse fournie par chacune des sources lumineuses 8 par exemple pour successivement éteindre puis faire rayonner à puissance maximale certaines des sources 8. Lors de leur injection dans la cavité, les faisceaux lumineux Fi voient leur photométrie modifiée par la ou les portions de mise en forme du guide 22 associé, ce qui aboutit à une grande variété de rendu visuel des différents points du ciel étoilé simulé par le dispositif 2. Un exemple de rendu visuel du dispositif 2 est illustré en Figure 3.

D'autres modes de réalisation sont envisageables.

En particulier, en référence à la variante de la Figure 4, le dispositif 2 comprend au moins une source lumineuse 8 à laquelle sont associés plusieurs guides de lumière 22. Ces guides de lumière 22 ont chacun leur première extrémité 24 connectée à la source lumineuse 8, la configuration des autres organes étant alors identiques à celle décrite en référence à la Figure 1.

Dans certaines modes de réalisation de cette variante, la première extrémité 24 des différentes guides 22 connectés à la source est commune. Alternativement, ces premières extrémités 24 sont disjointes et sont agencées en regard de la source lumineuse 8 en étant décalée spatialement les unes des autres.

Cette variante a pour effet de diminuer le nombre de sources lumineuses 8 que comprend le dispositif 2, ce qui en limite la consommation en énergie électrique et en diminue le coût de façon générale.