EP4065883B1 - Raccordement entre zones d'un reflecteur de module lumineux a coupure - Google Patents

Raccordement entre zones d'un reflecteur de module lumineux a coupure

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EP4065883B1
EP4065883B1 EP20811665.7A EP20811665A EP4065883B1 EP 4065883 B1 EP4065883 B1 EP 4065883B1 EP 20811665 A EP20811665 A EP 20811665A EP 4065883 B1 EP4065883 B1 EP 4065883B1
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EP
European Patent Office
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zone
zones
luminous module
light
upper cut
Prior art date
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Application number
EP20811665.7A
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German (de)
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EP4065883A1 (fr
Inventor
Blaise Jars
Sylvain Giraud
Nicolas VIOLET
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP4065883A1 publication Critical patent/EP4065883A1/fr
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    • 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]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/148—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being perpendicular to the optical axis
    • 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
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
    • F21S41/336—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors with discontinuity at the junction between adjacent areas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/37—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors characterised by their material, surface treatment or coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/13—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region
    • F21W2102/135—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions
    • F21W2102/155—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions having inclined and horizontal cutoff lines

Definitions

  • the first zone is in a central position.
  • central position we mean that the zone is crossed by the optical axis of the light module.
  • the downward profile extends over more than 70% of the longitudinal extent of the first zone.
  • each of the descending steps is formed by an exterior corner and an interior corner adjacent to said exterior corner, each of said corners forming an angle between 80° and 100°.
  • the reflecting surface comprises a fourth zone extending longitudinally along one of the second and third zones, said fourth zone having lateral edges parallel to the optical axis and the reflecting surface having a transverse profile forming a descending step from said one of the second and third zones towards the fourth zone.
  • the second zone and the third zone are configured to form one or more light images without upper cutoff.
  • the reflective surface comprises a fifth zone extending longitudinally along the other of the second and third zones, said fifth zone being configured to form a light image without upper cutoff.
  • the reflection surface is on a reflector made of thermosetting material.
  • the measures of the invention are advantageous in that they make it possible to overcome the geometric and optical disturbances caused by the varnish on junctions between longitudinal zones of a reflector.
  • Providing a downward-stepping profile at the junctions makes it possible to place the inner corner in the shade of the light beam produced by the light source. This thus makes it possible to use only the portion of varnish with a thickness decreasing at the outer corner, given that this portion has a larger radius of curvature, spreading the light image produced laterally.
  • Combining an inclination of an angle ⁇ of at least one of the two edges of a zone, said at least one edge having such a downward step, with a configuration of said zone to form an image with an inclined upper cut-off, is advantageous because it makes it possible to overcome the problem of spreading the image in that the spreading then takes place along said cut-off.
  • FIG 4 also illustrates the light image produced by the area in question, on a reference frame with a horizontal axis H and a vertical axis V. The intersection of these axes corresponds to the optical axis.
  • the light image in a continuous line is the theoretical image, that is to say without disturbing effect linked to variations in thickness of the varnish as described above in relation to the Figure 2 .
  • the light images in broken lines correspond to the images resulting from the disruptive effect linked to variations in the thickness of the varnish.
  • the outer surface of the varnish has a larger radius of curvature at the upper corner of the step than the reflection surface on the bare substrate. This means that light rays incident on the lateral edges of the area will be deflected more laterally, causing horizontal spreading and, therefore, horizontal displacement of the inclined upper cut-off.
  • Figure 5 is similar to the Figure 4 with the difference that the two lateral edges of the reflection zone are inclined at an angle ⁇ relative to the optical axis, more precisely relative to a vertical plane parallel to the optical axis.
  • Figure 5 is a top view where the side edges of the areas are projected onto a plane horizontal parallel to the optical axis, and thus shows the angle ⁇ in this plane.
  • the angle ⁇ is actually between a vertical plane parallel to the optical axis and the projection of the lateral edges onto a plane perpendicular to said axis.
  • This inclination ⁇ is close to the inclination ⁇ of the light source and consequently also to the inclination ⁇ of the upper cut-off. It can be observed that the shift of the light images occurs along the direction of the upper cut-off.
  • FIG. 6 illustrates the effects of varnish coating on the groove junctions of a reflection area forming an image with a horizontal upper cutoff.
  • the outer surface of the varnish at the groove has a larger radius of curvature than that of the reflection surface on the bare substrate.
  • the profile of the outer surface of the varnish at the groove remains essentially parallel to that of the reflection surface on the bare substrate.
  • the thickness of the varnish gradually decreases up to the groove.
  • the outer surface of the varnish at the groove has a longitudinal profile which is offset from the theoretical profile, namely that of the reflection surface on the bare substrate plus the nominal thickness of varnish. This shift causes a defocusing of the light rays causing an upward deformation of the upper cut-off, as illustrated by the broken line on the light image represented on the horizontal H and vertical V axes.
  • the light module 101 comprises a reflector 102 with a substrate 102.1 made of plastic, generally extended and advantageously forming a cap.
  • the substrate 102.1 comprises a hollow face forming a reflection surface 102.2.
  • This reflection surface 102.2 is intended to be covered with a smoothing varnish and then with a metallized coating in order to make it reflective.
  • the reflection surface 102.2 has a generally parabolic longitudinal profile and comprises zones 102.2.1-102.2.7 extending longitudinally and adjacent to each other laterally. Each of the zones 102.2.1-102.2.7 has a specific geometry, so that the junctions between the zones form local geometric variations.
  • the light module 101 comprises a light source 104, in this case of the semiconductor type such as in particular a light-emitting diode, with a rectangular illuminating surface with an edge 104.1 and a rear edge 104.2. These two edges are advantageously parallel.
  • the illuminating surface has a main axis parallel to the front edge 104.1. It can be observed that this main axis and therefore the front edge 104.1 are inclined at an angle ⁇ relative to a direction perpendicular to the optical axis.
  • the inclined upper cut-off intersects, at least approximately, the intersection of the horizontal axis H and the vertical axis V.
  • the position of the luminous image in question to the right of the vertical axis V corresponds to a lighting function with cut-off for left-hand driving, it being understood that the image in question may be located to the left of said axis.
  • Zone 102.2.4 has two lateral edges inclined at an angle ⁇ relative to the optical axis. The remarks relating to this angle made previously in relation to the Figure 5 apply to the figure 8 .
  • Zone 102.2.4 producing the oblique upper cut-off light image has lateral edges forming steps descending laterally towards the directly adjacent zones, namely zones 102.2.3 and 102.2.5.
  • the combination of the descending steps and the inclination of an angle ⁇ of the lateral edges with respect to the optical axis allows the optical disturbances produced by the varnish at the junctions with the adjacent zones not to substantially modify the position of the inclined upper cut.
  • Zone 102.2.6 producing the luminous image with horizontal upper cut-off is directly adjacent to zone 102.2.5.
  • zone 102.2.7 involved in producing the laterally extended luminous image without upper cut-off is directly adjacent to zone 102.2.6.
  • the junctions between zone 102.2.5 and zone 102.2.6 as well as between zone 102.2.6 and zone 102.2.7 also form descending steps (laterally outwards).
  • the presence of a downward junction at the edge outer lateral edge of zone 102.2.6 allows optical disturbances produced by the varnish at the junction with the adjacent zone 102.2.7 not to substantially modify the position of the horizontal upper cut-off.
  • the inner corner of the descending step is located in the shadow of the light rays of the light source, meaning that the geometric variations caused by the varnish at this location have no impact on the light image produced.
  • Zones 102.2.1, 102.2.2, 102.2.3, 102.5 and 102.2.7 together form the laterally extended light image without an upper cut-off.
  • the junctions between these zones more specifically from zone 102.2.3 to zone 102.2.1, and from zone 102.2.5 to zone 102.2.6, form descending steps.
  • the optical disturbances produced by the varnish at these junctions will laterally shift the light image produced, which is acceptable.
  • the figures 10 And 11 illustrate a zone reflector, of the type of that of the Figure 1 , according to a second embodiment of the invention.
  • the Figure 10 is a schematic representation, seen from above, of the module as well as a schematic representation of the light images produced by the different zones.
  • the Figure 11 is a sectional view XI-XI of the reflector of the Figure 10 .
  • the reference signs of the first embodiment are used to designate identical elements. or correspondents, these numbers being increased by 100. Reference is also made to the description of these elements.
  • the central area 202.2.3 of the reflection surface is configured to produce a light image with an inclined upper cutoff and has side edges inclined at an angle ⁇ relative to the optical axis.
  • the remarks relating to this angle made previously in relation to the Figure 5 apply to the Figure 10 .
  • the reflection surface 202.2 comprises two zones 202.2.2 and 202.2.4 producing a light image with a horizontal upper cutoff, these two zones being directly adjacent to the central zone 202.2.3.
  • the reflection surface 202.2 comprises outer (laterally) zones for forming a laterally extended light image without upper cutoff, in this case the zones 202.2.1 and 202.2.5.
  • junctions external that is to say with the external zones 202.2.1 and 202.2.5, they are in the form of a descending step, meaning that the progressive reduction in thickness of the varnish towards the external corner of each of these steps will spread the light image somewhat without modifying the vertical position of the horizontal upper cut.
  • the descending step(s) have a height greater than 0.5mm and/or less than 2.5mm.
  • Each of the interior and exterior corners advantageously forms an angle of between 80° and 100°.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

    Domaine technique
  • L'invention a trait au domaine de l'éclairage, plus particulièrement de l'éclairage pour véhicule automobile.
    • Technique antérieure
  • Le document de brevet publié EP 2 309 172 A1 divulgue un projecteur lumineux pour véhicule automobile, comprenant un module lumineux apte à produire un faisceau lumineux à coupure horizontale, correspondant à la fonction d'éclairage couramment dénommée « code » en français, ou encore « low beam » en anglais. Pour ce faire, le module comprend une surface réfléchissante du type parabolique comprenant plusieurs zones aptes, à partir de la lumière émise par la source lumineuse vers la surface réfléchissante, à former différentes images lumineuses spécifiques et se superposant pour former le faisceau lumineux. A cet effet, la zone centrale qui est en intersection avec l'axe optique et l'axe d'émission de lumière de la source lumineuse est configurée pour former une image lumineuse à coupure horizontale, alors que les zones latérales et adjacentes à la zone centrale forment une image lumineuse avec une coupure oblique. Des zones extra-latérales, adjacentes aux zones latérales elles-mêmes adjacentes à la zone centrale forment quant à elles une image lumineuse diffuse, davantage étendue que les images à coupure. Une telle configuration permet de former plusieurs images lumineuses spécifiques avec un seul module, plus particulièrement une seule source lumineuse et une seule surface réfléchissante. Cela présente un avantage de compacité. Cependant, cette configuration impose certaines contraintes géométriques à la zone centrale étroite afin de pouvoir former l'image lumineuse à coupure horizontale, ce qui impose alors des variations importantes de rayon de courbure pour les zones latérales adjacentes. Par ailleurs, la netteté de la coupure oblique de l'image lumineuse à coupure oblique peut s'avérer déficiente, essentiellement en ce que l'inclinaison de la coupure est assurée par une configuration particulière aux zones latérales de la surface réfléchissante, tant au niveau du rayon de courbure dans un plan longitudinal que du rayon de courbure dans un plan transversal.
  • Le document de brevet publié FR 3 074 261 A1 a trait à un réflecteur de dispositif d'éclairage, présentant plusieurs zones ou facettes longitudinales, et aborde une problématique de modification du profil du réflecteur suite à l'application d'un vernis, en particulier aux jonctions entre les zones ou facettes. Ce document prévoit qu'un bord latéral de jonction d'une des zones ou facettes avec une autre zone ou facette soit incliné par rapport à l'axe optique. Cette solution ne permet cependant de pallier le problème de variation de géométrie après application du vernis que partiellement.
  • Le document de brevet publié FR 3 035 704 A1 a trait également à un réflecteur de dispositif d'éclairage, présentant plusieurs zones ou facettes longitudinales. Il aborde également la problématique de dépôt de vernis avant application d'une couche métallisée, en particulier au niveau des jonctions entre les zones ou facettes. Il prévoit de former une rainure le long de la jonction de manière à ce que le vernis se conforme au profil du réflecteur, en particulier au voisinage direct de la jonction. Cette solution ne s'applique qu'aux jonctions de section transversale en V.
  • Le document US 2012/268962 A1 divulgue un dispositif comportant une source lumineuse à semi-conducteur et un réflecteur.
    • Exposé de l'invention
  • L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de pallier le problème de variation de profil géométrique d'un réflecteur après application d'un vernis, lorsque le réflecteur présente plusieurs zones longitudinales adjacentes.
  • L'invention a pour objet un module lumineux selon la revendication 1.
  • La notion de « descendante » dans le concept de « marche descendante » s'entend dans une direction perpendiculaire à la surface de réflexion, dans un sens opposé à la dite surface.
  • Avantageusement, la première zone est en position centrale. Par position centrale, on entend que la zone est traversée par l'axe optique du module lumineux.
  • Avantageusement, la surface de réflexion forme une calotte dont le profil longitudinal peut être parabolique ou elliptique.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, le profil en marche descendante s'étend sur plus de 70% de l'étendue longitudinale de la première zone.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, chacune des marches descendantes présente une hauteur supérieure à 0.5mm et/ou inférieure à 2.5mm.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, chacune des marches descendantes est formée par un coin extérieur et un coin intérieur adjacent audit coin extérieur, chacun desdits coins formant un angle étant compris entre 80° et 100°.
  • Selon l'invention, la coupure supérieure de l'image lumineuse à coupure supérieure formée par la première zone de la surface réfléchissante présente une inclinaison d'un angle β par rapport à une direction horizontale, ladite première zone présentant des bords latéraux formant une inclinaison d'un angle γ par rapport à un plan vertical parallèle à l'axe optique, et |β-γ|≤10°. Avantageusement, l'angle γ est mesuré entre le plan vertical en question et une projection des bords latéraux suivant l'axe optique sur un plan perpendiculaire audit axe.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, l'angle β est compris entre 15° et 45° et/ou l'angle γ est supérieur ou égal à 5°.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la surface réfléchissante comprend une quatrième zone s'étendant longitudinalement le long d'une des deuxième et troisième zones, ladite quatrième zone présentant des bords latéraux parallèles à l'axe optique et la surface de réflexion présente un profil transversal formant une marche descendante depuis ladite une des deuxième et troisième zones vers la quatrième zone.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, au moins une des deuxième et troisième zones présente un bord latéral extérieur parallèle à l'axe optique, l'image lumineuse de ladite au moins une des deuxième et troisième zones présente une coupure supérieure horizontale, et la quatrième zone est configurée pour former une image lumineuse sans coupure supérieure.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la quatrième zone est configurée pour former une image lumineuse avec une coupure supérieure horizontale.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la deuxième zone et la troisième zone sont configurées pour former une ou plusieurs images lumineuses sans coupure supérieure.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la surface réfléchissante comprend une cinquième zone s'étendant longitudinalement le long de l'autre des deuxième et troisième zones, ladite cinquième zone étant configurée pour former une image lumineuse sans coupure supérieure.
  • Selon l'invention, la source lumineuse est du type semi-conducteur avec une surface éclairante plane, ladite surface éclairante présentant un bord avant incliné d'un angle α par rapport à une direction perpendiculaire à l'axe optique et dans le plan de ladite surface éclairante.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, l'angle α est supérieur ou égal à 10° et/ou inférieur ou égal à 45°.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la première zone de la surface réfléchissante, formant la coupure supérieure inclinée de l'image lumineuse à coupure supérieure, est à l'aplomb de la source lumineuse.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de réflexion est sur un réflecteur en matériau thermodurcissable.
  • Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent de s'acquitter des perturbations géométriques et optiques occasionnées par le vernis sur des jonctions entre zones longitudinales d'un réflecteur. Le fait de prévoir un profil en marche descendante au niveau des jonctions permet de mettre le coin intérieur à l'ombre du faisceau lumineux produit par la source lumineuse. Cela permet ainsi de ne faire intervenir que la portion de vernis d'épaisseur diminuant au niveau du coin extérieur, étant donné que cette portion présente un rayon de courbure plus important, étalant latéralement l'image lumineuse produite. Le fait de combiner une inclinaison d'un angle γ d'au moins un des deux bords d'une zone, ledit au moins un bord présentant une telle marche descendante, avec une configuration de ladite zone pour former une image à coupure supérieure inclinée, est intéressant car il permet de s'acquitter du problème d'étalement de l'image en ce que l'étalement se fait alors suivant ladite coupure.
    • Brève description des dessins
    • [Fig 1] est une vue en perspective d'un réflecteur à zones longitudinales;
    • [Fig 2] est une vue en coupe II-II du réflecteur de la figure 1 ;
    • [Fig 3] est une vue en coupe III-III du réflecteur de la figure 1 ;
    • [Fig 4] est une représentation d'une zone de réflecteur, à bords alignés avec l'axe optique et à profil en marche descendante, et produisant une image à coupure inclinée;
    • [Fig 5] est une représentation d'une zone de réflecteur, à bords inclinés par rapport à l'axe optique et à profil en marche descendante, et produisant une image à coupure inclinée;
    • [Fig 6] est une représentation d'une zone de réflecteur, à bords alignés avec l'axe optique et à profil en V, et produisant une image à coupure horizontale;
    • [Fig 7] est une représentation d'une zone de réflecteur, à bords alignés avec l'axe optique et à profil en marche descendante, et produisant une image à coupure horizontale;
    • [Fig 8] est une représentation d'un module lumineux selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 9] est une vue en coupe IX-IX du réflecteur du module lumineux de la figure 8 ;
    • [Fig 10] est une représentation d'un module lumineux selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
    • [Fig 11] est une vue en coupe XI-XI du réflecteur du module lumineux de la figure 10.
    Description détaillée
  • Dans ce document et notamment dans la description qui va suivre, les notions « avant » et « arrière » sont à comprendre suivant la direction principale de propagation du faisceau lumineux suivant l'axe optique. Aussi, la notion de « longitudinal » s'entend suivant l'axe optique du module lumineux. Par voie de conséquence, la notion de « transversal » s'entend perpendiculairement à l'axe optique du module lumineux. Aussi, les notions « horizontal » et « vertical » s'entendent lorsque le module lumineux est en position normale de montage, comme illustré aux figures. La notion de coupure supérieure, horizontale ou inclinée, d'un faisceau lumineux correspond à une variation abrupte d'intensité lumineuse, formant une frontière nette permettant notamment un réglage du faisceau lumineux. Par variation abrupte d'intensité lumineuse, on entend une variation du logarithme, en base 10, de l'intensité lumineuse pour une variation angulaire de 0,1° dans une direction perpendiculaire à la coupure qui est supérieure ou égale à 0,13. La notion d'absence de coupure supérieure, horizontale ou inclinée, correspond à une variation telle que définie ci-avant inférieure ou égale à 0,1 ; préférentiellement inférieure ou égale à 0,05.
  • La figure 1 illustre en perspective un réflecteur à zones longitudinales, potentiellement selon l'état de la technique. Le réflecteur 2 comprend un substrat 2.1 généralement étendu avec une surface de réflexion 2.2 sur une des faces dudit substrat. La surface de réflexion 2.2 présente un profil généralement parabolique avec plusieurs zones 2.2.1-2.2.5 adjacentes les unes aux autres s'étendant longitudinalement. Une source lumineuse 4 est disposée en face de la surface de surface réfléchissante 2.2 de manière à ce que ladite source lumineuse éclaire ladite surface réfléchissante. La source lumineuse 4 est située au foyer du profil parabolique de la surface de réflexion 2.2. Chacune des zones 2.2.1-2.2.5 produit une image lumineuse spécifique de manière à ce que la combinaison de ces images lumineuses produise un faisceau lumineux voulu, comme par exemple un faisceau d'éclairage à coupure supérieure horizontale, éventuellement avec un ressaut à une partie centrale de la coupure. A cet effet, chacune des zones 2.2.1-2.2.5 présente une géométrie spécifique, de sorte que les jonctions entre les zones forment des variations géométriques locales.
  • Le substrat 2.1 du réflecteur 2 est formé en matériau plastique, comme notamment du thermoplastique. Après moulage par injection, la surface de réflexion 2.2 doit être recouverte d'une couche métallisée afin de lui conférer les propriétés réfléchissantes. A cet effet, un revêtement à base de vernis est préalablement déposé directement sur le substrat. Ce vernis est nécessaire pour réaliser un état de surface satisfaisant, à savoir avec une rugosité réduite par rapport à celle du substrat brut, c'est-à-dire sans revêtement.
  • Les figures 2 et 3 sont deux vues suivant les coupes II-II et III-III de réflecteur à la figure 1, illustrant deux types de variation géométrique locale à la jonction entre deux zones adjacentes, et plus particulièrement l'effet du vernis susmentionné.
  • La figure 2 montre le profil de la surface réfléchissante entre les zones adjacentes 2.2.3 et 2.2.4 (figure 1). Une couche de vernis 6 est présente sur la surface de réflexion 2.2, en l'occurrence sur les zones 2.2.3 et 2.2.4 représentées. On peut observer que la surface de réflexion 2.2 forme une marche entre les zones 2.2.3 2.2.4. Comme indiqué précédemment, cette variation géométrique locale est due au fait que les zones 2.2.3 et 2.2.4 ont des géométries distinctes. On peut observer que le vernis 6 présente une épaisseur non-constante au niveau de la marche. Cette variation est due essentiellement à des phénomènes de tension superficielle et de gravité présents lors de l'application du vernis en phase liquide. En allant de la zone 2.2.3 vers la zone 2.2.4 on peut observer que l'épaisseur du vernis diminue progressivement jusqu'au coin intérieur de la marche. Dans le coin intérieur de la marche, la surface extérieure du vernis forme un rayon de courbure plus grand que celui du coin en question, au niveau du substrat nu 2.1. L'épaisseur du vernis reste réduite sur la face montante de la marche jusqu'au coin extérieur pour ensuite progressivement augmenter sur la zone 2.2.4 en s'éloignant de la marche. On peut aussi observer que la surface extérieure du vernis au niveau du coin extérieur présente un rayon de courbure supérieur à celui du coin en question, au niveau du substrat nu 2.1.
  • La figure 3 montre le profil de la surface réfléchissante entre les zones adjacentes 2.2.4 et 2.2.5 (figure 1). La couche de vernis 6 évoquée précédemment est présente sur la surface de réflexion 2.2, en l'occurrence sur les zones 2.2.4 et 2.2.5 représentées. La surface de réflexion 2.2 forme ici à la jonction entre les zones 2.2.4 et 2.2.5 une rainure due à une inversion de pente du profil. En allant de la zone 2.2.4 vers la zone 2.2.5, on peut observer que l'épaisseur du vernis diminue progressivement jusqu'à la rainure pour ensuite progressivement ré-augmenter. On peut observer que la surface extérieure du vernis présente au niveau de la rainure un rayon de courbure supérieur à celui de la surface de réflexion 2.2 sur le substrat nu 2.1.
  • La figure 4 illustre les effets du revêtement en vernis sur les jonctions en marche descendante d'une zone de réflexion formant une image à coupure supérieure inclinée. A cet effet, la figure 4 illustre une portion de réflecteur 2 similaire à celui de la figure 1 et dont la surface de réflexion 2.2 comprend une zone longitudinale avec deux bords latéraux formant des marches descendantes. Par marche descendante, on entend que le profil transversal de la surface de réflexion forme une marche descendante, ou encore un échelon descendant, en s'éloignant transversalement de la zone en question vers la zone adjacente. La notion de descente est à considérer en partant de la surface de réflexion lorsque celle-ci est dirigée vers le haut (comme illustré à la figure 1). La figure 4 illustre également l'image lumineuse produite par la zone en question, sur un référentiel avec un axe horizontal H et un axe vertical V. L'intersection de ces axes correspond à l'axe optique. L'image lumineuse en trait continu est l'image théorique, c'est-à-dire sans effet perturbateur lié aux variations d'épaisseur du vernis telles que décrites ci-avant en relation avec la figure 2. Les images lumineuses en trait interrompu correspondent aux images résultant de l'effet perturbateur lié aux variations d'épaisseur du vernis. En référence à la description de la figure 2, la surface extérieure du vernis présente au niveau du coin supérieur de la marche un rayon de courbure plus grand que celui de la surface de réflexion sur le substrat nu. Cela signifie que les rayons lumineux incidents sur les bords latéraux de la zone vont être davantage déviés latéralement, provoquant un étalement horizontal et, partant, un déplacement horizontal de la coupure supérieure inclinée.
  • La coupure supérieure inclinée présente une inclinaison β par rapport à l'horizontale (H). Cette inclinaison est obtenue par une inclinaison α de la source lumineuse 4 par rapport à une direction perpendiculaire à l'axe optique et horizontale. Les inclinaisons α et β peuvent être identiques mais pas nécessairement tout en restant proches, par exemple avec une différence de maximum 5°. La géométrie de la zone de réflexion peut en effet être dimensionnée pour compenser une différence entre les inclinaisons α et β.
  • La figure 5 est similaire à la figure 4 à cette différence près que les deux bords latéraux de la zone de réflexion sont inclinés d'un angle γ par rapport à l'axe optique, plus précisément par rapport à un plan vertical parallèle à l'axe optique. La figure 5 est une vue de haut où les bords latéraux des zones sont projetés sur un plan horizontal parallèle à l'axe optique, et montre ainsi l'angle γ dans ce plan. L'angle γ est en réalité entre un plan vertical parallèle à l'axe optique et la projection des bords latéraux sur un plan perpendiculaire audit axe. Cette inclinaison γ est proche de l'inclinaison α de la source lumineuse et par conséquent également de l'inclinaison β de la coupure supérieure. On peut observer que le décalage des images lumineuses se fait le long de la direction de la coupure supérieure. Ce phénomène est dû au fait que les deux bords latéraux de la zone de réflexion sont proches d'une orientation perpendiculaire à la direction longitudinale de la source lumineuse 4. En effet, la coupure supérieure inclinée est réalisée par une image du bord avant de la source lumineuse. Le profil transversal des deux bords latéraux, présentant des rayons de courbure plus grand que sur le substrat nu va étaler la lumière, notamment les rayons lumineux provenant du bord avant de la source lumineuse. Cet étalement va se faire alors dans une direction perpendiculaire aux deux bords latéraux, à savoir la direction du bord avant de la source lumineux ou du moins une direction proche de celle dudit bord avant. Des simulations et essais ont montré qu'une différence de maximum 10° entre l'angle d'inclinaison γ et les angles d'inclinaison α et β (qui sont potentiellement égaux) n'affecte pas de manière substantielle la position horizontale de la coupure supérieure.
  • Il résulte des figures 4 et 5 que le fait de prévoir à une zone longitudinale à coupure supérieure inclinée d'un réflecteur à zones des bords latéraux inclinés dans le sens correspondant à l'inclinaison de la coupure permet de ne pas modifier la position horizontale de la coupure inclinée malgré les variations d'épaisseur de vernis évoquées précédemment.
  • La figure 6 illustre les effets du revêtement en vernis sur les jonctions en rainure d'une zone de réflexion formant une image avec une coupure supérieure horizontale. En référence à la description de la figure 3, la surface extérieure du vernis au niveau de la rainure présente un rayon de courbure plus important que celui de la surface de réflexion sur le substrat nu. Le profil de la surface extérieure du vernis au niveau de la rainure reste cependant essentiellement parallèle à celui de la surface de réflexion sur le substrat nu. Aussi, l'épaisseur du vernis diminue progressivement jusqu'à la rainure. Cela signifie que la surface extérieure du vernis présente au niveau de la rainure un profil longitudinal qui est décalé par rapport au profil théorique, à savoir celui de la surface de réflexion sur le substrat nu additionné de l'épaisseur nominal de vernis. Ce décalage provoque une dé-focalisation des rayons lumineux provoquant une déformation vers le haut de la coupure supérieure, comme cela est illustré par le trait interrompu sur l'image lumineuse représentée sur les axes horizontal H et vertical V.
  • La figure 7 est similaire à la figure 6 à cette différence près que les deux bords latéraux de la zone de réflexion présentent des jonctions non plus formant une rainure mais bien formant une marche descendante. En référence à la description de la figure 2 et aussi de la figure 4, la surface extérieure du vernis au niveau du coin extérieur de la marche présente un rayon de courbure plus grand que celui de la surface de réflexion sur le substrat nu. Cela signifie que les rayons incidents au niveau du coin extérieur de la marche vont être réfléchis davantage latéralement et ainsi étaler l'image lumineuse sans modifier la coupure supérieure horizontale.
  • Il résulte des figures 6 et 7 que le fait de prévoir à une zone longitudinale à coupure supérieure horizontale d'un réflecteur à zones des bords latéraux avec des jonctions en marche descendante permet de ne pas modifier la position verticale de la coupure malgré les variations d'épaisseur de vernis évoquées précédemment.
  • Les figures 8 et 9 illustrent un module lumineux avec un réflecteur à zones, du type de celui de la figure 1, selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 8 est une représentation schématique, vue de haut, du module ainsi qu'une représentation schématique des images lumineuses produites par les différentes zones. La figure 9 est une vue en coupe IX-IX du réflecteur de la figure 8.
  • Le module lumineux 101 comprend un réflecteur 102 avec un substrat 102.1 en matière plastique, généralement étendu et formant avantageusement une calotte. Le substrat 102.1 comprend une face creuse formant une surface de réflexion 102.2. Cette surface de réflexion 102.2 est destinée à être recouverte d'un vernis de lissage et ensuite d'un revêtement métallisé afin de la rendre réfléchissante. La surface de réflexion 102.2 présente un profil longitudinal généralement parabolique et comprend des zones 102.2.1-102.2.7 s'étendant longitudinalement et adjacentes les unes aux autres latéralement. Chacune des zones 102.2.1-102.2.7 présente une géométrie spécifique, de sorte que les jonctions entre les zones forment des variations géométriques locales.
  • Le module lumineux 101 comprend une source lumineuse 104, en l'occurrence du type à semi-conducteur comme notamment une diode à électroluminescence, avec une surface éclairante rectangulaire avec un bord avec 104.1 et un bord arrière 104.2. Ces deux bords sont avantageusement parallèles. La surface éclairante présente un axe principal parallèle au bord avant 104.1. On peut observer que cet axe principal et donc le bord avant 104.1 sont inclinés d'un angle α par rapport à une direction perpendiculaire à l'axe optique.
  • La zone 102.2.4 de la surface de réflexion 102.2 est en position centrale en ce qu'elle est traversée par l'axe optique. Cette zone est configurée pour former une image lumineuse avec une coupure supérieure inclinée. Cette image est visible à la représentation des images lumineuses avec l'axe horizontal H et l'axe vertical V. L'intersection de ces axes correspond à l'axe optique du module lumineux. L'image lumineuse avec une coupure supérieure inclinée est identifiable par les hachures identiques à celle de la zone 102.2.3. La coupure supérieure inclinée est inclinée d'un angle β par rapport à l'horizontale H, cet angle étant avantageusement égal à α. L'image lumineuse en question est majoritairement latérale à l'axe vertical V, en l'occurrence à droite dudit axe. A cet effet, la coupure supérieure inclinée est sécante, au moins approximativement, à l'intersection de l'axe horizontal H et l'axe vertical V. La position de l'image lumineuse en question à droite de l'axe vertical V correspond à une fonction d'éclairage à coupure pour conduite à gauche, étant entendu que l'image en question peut être située à gauche dudit axe. La zone 102.2.4 présente deux bords latéraux inclinés d'un angle γ par rapport à l'axe optique. Les remarques relatives à cet angle faites précédemment en relation avec la figure 5 s'appliquent à la figure 8.
  • Les zones 102.2.3 et 102.2.5 sont adjacentes à la zone 102.2.4 formant l'image à coupure supérieure inclinée, de part et d'autre latéralement de ladite zone. Ces deux zones 102.2.3 et 102.2.5 présentent des bords extérieurs, latéralement, parallèles à l'axe optique. Elles présentent donc des formes généralement triangulaires, éventuellement tronquées. Ces deux zones 102.2.3 et 102.2.5, avec les zones 102.2.1, 102.2.2 et 102.2.7, sont configurées pour former une image lumineuse sans coupure supérieure et étendue latéralement. Cette image lumineuse est indentifiable par les hachures identiques à celles sur les zones en question. On peut observer que la partie supérieure de cette image lumineuse est en dessous et à distance de l'axe horizontal H.
  • La zone 102.2.6 est adjacente à la zone 102.2.5, à l'extérieur, latéralement, de ladite zone. Cette zone produit une image lumineuse à coupure supérieure horizontale. Elle est identifiable à la représentation des images lumineuses avec l'axe horizontal H et l'axe vertical H par des hachures identiques à celles de la zone en question. On peut observer que la coupure supérieure horizontale est essentiellement au niveau de l'axe horizontal H. Avantageusement, l'image lumineuse en question est décalée latéralement à l'opposé de l'image lumineuse à coupure supérieure inclinée, de sorte à ce que ces deux images lumineuses, en combinaison, assurent la partie supérieure d'une fonction d'éclairage à coupure supérieure horizontale avec un ressaut (couramment désigné par le terme anglo-saxon « kink »). La configuration illustrée correspond à une conduite à gauche, étant entendu qu'une configuration inversée pour conduite à droite est possible.
  • La figure 9 est une vue en coupe IX-IX du réflecteur 102 de la figure 8. On peut observer le profil transversal de la surface de réflexion 102.2, en particulier les jonctions entre les zones.
  • La zone 102.2.4 réalisant l'image lumineuse à coupure supérieure oblique présente des bords latéraux formant des marches descendantes latéralement vers les zones directement adjacentes, à savoir les zones 102.2.3 et 102.2.5. En référence à la figure 5 et la description associée, la combinaison des marches descendantes et de l'inclinaison d'un angle γ des bords latéraux par rapport à l'axe optique permet aux perturbations optiques produites par le vernis au niveau des jonctions avec les zones adjacentes de ne pas modifier de manière substantielle la position de la coupure supérieure inclinée.
  • La zone 102.2.6 produisant l'image lumineuse à coupure supérieure horizontale est directement adjacente à la zone 102.2.5. Aussi la zone 102.2.7 participant à produire l'image lumineuse étendue latéralement et sans coupure supérieure est directement adjacente à la zone 102.2.6. Les jonctions entre la zone 102.2.5 et la zone 102.2.6 ainsi qu'entre la zone 102.2.6 et la zone 102.2.7 forment également des marches descendantes (vers l'extérieur latéralement). En référence à la figure 7 et la description associée, la présence d'une jonction en marche descendante au bord latéral extérieur de la zone 102.2.6 permet aux perturbations optiques produites par le vernis au niveau de la jonction avec la zone adjacente 102.2.7 de ne pas modifier de manière substantielle la position de la coupure supérieure horizontale. Pour ce qui est du bord latéral intérieur de la zone 102.2.6, c'est-à-dire adjacent à la zone 102.2.5, le coin intérieur de la marche descendante est situé dans l'ombre des rayons lumineux de la source lumineuse, signifiant que les variations géométriques causées par le vernis à cet endroit n'ont pas d'impact sur l'image lumineuse produite.
  • Les zones 102.2.1, 102.2.2, 102.2.3, 102.5 et 102.2.7 forment, ensemble, l'image lumineuse étendue latéralement et sans coupure supérieure. Les jonctions entre ces zones, plus spécifiquement depuis la zone 102.2.3 vers la zone 102.2.1, et de la zone 102.2.5 vers la zone 102.2.6 forment en l'occurrence des marches descendantes. En référence aux figures 4 et 6, les perturbations optiques produites par le vernis au niveau de ces jonctions va décaler latéralement l'image lumineuse produite, ce qui est acceptable. En référence à la figure 6 et la description associée, il est à noter que ces jonctions ne doivent pas nécessairement former des marches descendantes, elles peuvent par exemple former des rainures, auquel cas l'image produite sera décalée verticalement, ce qui est également acceptable compte tenu du fait que cette image ne présente pas de coupure supérieure et qu'elle est avantageusement à distance sous l'axe horizontal H (figure 8).
  • De manière générale, il est à noter que le fait de prévoir des jonctions en marche descendante, c'est-à-dire latéralement depuis l'axe optique vers l'extérieur, permet de mettre le coin intérieur de chaque marche dans l'ombre du faisceau lumineux produit par la source lumineuse et, partant, d'éviter des réflexions multiples, c'est-à-dire sur la face montage de la marche en deuxième réflexion.
  • Les figures 10 et 11 illustrent un réflecteur à zones, du type de celui de la figure 1, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 10 est une représentation schématique, vue de haut, du module ainsi qu'une représentation schématique des images lumineuses produites par les différentes zones. La figure 11 est une vue en coupe XI-XI du réflecteur de la figure 10. Les signes de référence du premier mode de réalisation sont utilisés pour désigner les éléments identiques ou correspondants, ces numéros étant toutefois majorés de 100. Il est par ailleurs fait référence à la description de ces éléments.
  • Similairement au premier mode de réalisation, la zone centrale 202.2.3 de la surface de réflexion est configurée pour produire une image lumineuse à coupure supérieure inclinée et présente des bords latéraux inclinées d'un angle γ par rapport à l'axe optique. Les remarques relatives à cet angle faites précédemment en relation avec la figure 5 s'appliquent à la figure 10.
  • A la différence du premier mode de réalisation, la surface de réflexion 202.2 comprend deux zones 202.2.2 et 202.2.4 produisant une image lumineuse à coupure supérieure horizontale, ces deux zones étant directement adjacentes à la zone centrale 202.2.3.
  • Similairement au premier mode de réalisation, la surface de réflexion 202.2 comprend des zones extérieures (latéralement) pour former une image lumineuse étendue latéralement et sans coupure supérieure, en l'occurrence les zones 202.2.1 et 202.2.5.
  • A la figure 11 étant une vue en coupe IX-IX du réflecteur 202 de la figure 10, on peut observer que, similairement au premier mode de réalisation, la zone 202.2.3 réalisant l'image lumineuse à coupure supérieure oblique présente des bords latéraux formant des marches descendantes latéralement vers les zones directement adjacentes, à savoir les zones 202.2.2 et 202.2.4. Toujours similairement au premier mode de réalisation, la combinaison des marches descendantes et de l'inclinaison d'un angle γ des bords latéraux par rapport à l'axe optique permet aux perturbations optiques produites par le vernis au niveau des jonctions avec les zones adjacentes de ne pas modifier de manière substantielle la position de la coupure supérieure inclinée.
  • Les zones 202.2.2 et 202.2.4 produisant l'image lumineuse à coupure supérieure horizontale sont directement adjacentes à la zone centrale 102.2.3 et aux zones extérieures 202.2.1 et 202.2.5. La présence de marches descendantes entre la zone centrale 202.2.3 et les zones adjacentes 202.2.2 et 202.2.4 a pour effet de mettre le coin intérieur de chacune des marches dans l'ombre du faisceau lumineux produit par la source lumineuse. Ainsi les variations d'épaisseur du vernis à ces jonctions n'ont pas d'impact sur l'image lumineuse produite. Pour ce qui est des jonctions extérieures, c'est-à-dire avec les zones extérieures 202.2.1 et 202.2.5, elles sont en forme de marche descendante, signifiant que la diminution progressive d'épaisseur du vernis vers le coin extérieur de chacune de ces marches va étaler quelque peu l'image lumineuse sans modifier la position verticale de la coupure supérieure horizontale.
  • De manière générale, la ou les marches descendantes présentent une hauteur supérieure à 0.5mm et/ou inférieure à 2.5mm. Chacun des coins intérieur et extérieur forme avantageusement un angle compris entre 80° et 100°.
  • Les deux modes de réalisation décrits ci-avant sont donnés à titre d'exemples, étant entendu qu'un grand nombre d'autres configurations conformes á l'invention sont envisageables.

Claims (13)

  1. Module lumineux (101 ; 201), notamment pour véhicule automobile, comprenant :
    - une source lumineuse (104 ; 204) apte à émettre des rayons lumineux ;
    - une surface de réflexion (102.2 ; 202.2) destinée à être recouverte d'un vernis et configurée pour réfléchir les rayons lumineux de manière à former un faisceau lumineux à coupure supérieure, ladite surface de réflexion comprenant une première zone (102.2.4 ; 202.2.3) s'étendant longitudinalement suivant un axe optique du module lumineux et configurée pour former une image lumineuse à coupure supérieure et une deuxième zone (102.2.3 ; 202.2.2) et une troisième zone (102.2.5 ; 202.2.4) s'étendant longitudinalement le long de la première zone (102.2.4 ; 202.2.3), respectivement de part et d'autre de ladite première zone ;
    caractérisé en ce que
    la surface de réflexion (102.2 ; 202.2) présente un profil transversal, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe optique du module lumineux, formant une marche descendante depuis la première zone (102.2.4 ; 202.2.3) vers chacune des deuxième (102.2.3 ; 202.2.2) et troisième (102.2.5 ; 202.2.4) zones,
    en ce que la coupure supérieure de l'image lumineuse à coupure supérieure formée par la première zone (102.2.4 ; 202.2.3) de la surface réfléchissante (102.2 ; 202.2) présente une inclinaison d'un angle β par rapport à une direction horizontale (H), ladite première zone présentant des bords latéraux formant une inclinaison d'un angle γ par rapport à un plan vertical parallèle à l'axe optique, et où |β - γ| ≤ 10°,
    et en ce que la source lumineuse (104 ; 204) est du type semi-conducteur avec une surface éclairante plane, ladite surface éclairante présentant un bord avant (104.1 ; 204.1) incliné d'un angle α par rapport à une direction perpendiculaire à l'axe optique et dans le plan de ladite surface éclairante, les inclinaisons α et β pouvant être identiques mais pas nécessairement tout en restant proches, par exemple avec une différence de maximum 5°.
  2. Module lumineux (101 ; 201) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil en marche descendante s'étend sur plus de 70% de l'étendue longitudinale de la première zone (102.2.4 ; 202.2.3).
  3. Module lumineux (101 ; 201) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacune des marches descendantes présente une hauteur supérieure à 0.5mm et/ou inférieure à 2.5mm.
  4. Module lumineux (101 ; 201) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacune des marches descendantes est formée par un coin extérieur et un coin intérieur adjacent audit coin extérieur, chacun desdits coins formant un angle compris entre 80° et 100°.
  5. Module lumineux (101 ; 201) selon l'une des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle β est compris entre 15° et 45° et l'angle γ est supérieur ou égal à 5°.
  6. Module lumineux (101 ; 201) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface réfléchissante (102.2 ; 202.2) comprend une quatrième zone (102.2.2, 102.2.6 ; 202.2.1, 202.2.5) s'étendant longitudinalement le long d'une des deuxième (102.2.3 ; 202.2.2) et troisième (102.2.5 ; 202.2.4) zones, ladite quatrième zone présentant des bords latéraux parallèles à l'axe optique et la surface de réflexion présente un profil transversal formant une marche descendante depuis ladite une des deuxième et troisième zones vers la quatrième zone.
  7. Module lumineux (201) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins une des deuxième (202.2.2) et troisième (202.2.4) zones présente un bord latéral extérieur parallèle à l'axe optique, l'image lumineuse de ladite au moins une des deuxième et troisième zones présente une coupure supérieure horizontale, et la quatrième zone (202.2.1, 202.2.5) est configurée pour former une image lumineuse sans coupure supérieure.
  8. Module lumineux (101) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la quatrième zone (102.2.6) est configurée pour former une image lumineuse avec une coupure supérieure horizontale.
  9. Module lumineux (101) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la deuxième zone (102.2.3) et la troisième zone (102.2.5) sont configurées pour former une ou plusieurs images lumineuses sans coupure supérieure.
  10. Module lumineux (101 ; 201) selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la surface réfléchissante (102.2 ; 202.2) comprend une cinquième zone (102.2.2 ; 202.2.5, 202.2.1) s'étendant longitudinalement le long de l'autre (102.2.3 ; 202.2.4, 202.2.2) des deuxième et troisième zones, ladite cinquième zone étant configurée pour former une image lumineuse sans coupure supérieure.
  11. Module lumineux (101 ; 201) selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'angle α est supérieur ou égal à 10° et/ou inférieur ou égal à 45°.
  12. Module lumineux (101 ; 201) selon l'une des revendications 1 à 4, 5, 7, 8, 9 et 10, caractérisé en ce que la première zone (102.2.4 ; 202.2.3) de la surface réfléchissante (102.2 ; 202.2) est à l'aplomb de la source lumineuse (104 ; 204).
  13. Module lumineux (101 ; 201) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la surface de réflexion (102.2 ; 202.2) est sur un réflecteur (101 ; 202) en matériau thermodurcissable.
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