Brevet FR2244258A1 — publié le 19750411

L'invention, due à Frank Woodward et Douglas Brown, concerne les lampes, et plus particulièrement les lampes miniatures. Le but de la présente invention est d'obtenir de manière particulièrement simple et peu onéreuse une lampe électrique pouvant servir à la décoration ou à la visualisation d'indications. Conformément à l'invention, il est prévu une lampe comportant une source de lumière disposée à l'intérieur d'un corps de matériau transparent, ce corps comportant une surface postérieure et extérieure formant un réflecteur sur lequel la lumière issue de la source est réfléchie intérieurement par réflexion totale en direction générale de la partie antérieure du corps, de sorte que la lumière sorte de la lampe à travers une surface antérieure dudit corps. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, ledit corps est constitué par une pièce massive en matière plastique dont la forme est adaptée à recevoir une ampoule électrique dont le filament constitue la source de lumière. Le principal avantage de cette lampe est que, du fait qu'on évite l'utilisation de toute couche réfléchissante métallisée, la surface réfléchissante de la lampe est insensible à toute souillure et à toute contamination. De même, du fait que lton utilise une pièce massive en matière plastique pour former le corps de la lampe, celle-ci présente l'avantage d'être très robuste. La surface antérieure du corps de la lampe peut être réalisée sous la forme d'une lentille. Cette lentille peut avoir une forme telle que la lampe constitue un projecteur d'un faisceau de lumière. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la lentille est du type de Fresnel à échelons circulaires. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention, la surface antérieure de la lampe peut porter un symbole ou une légende, de manière à servir d'indicateur. Ce symbole ou cette légende peuvent être obtenus sur la surface antérieure de la lampe par le contraste de parties lisses et de parties rugueuses de cette surface. La lampe peut être utilisée comme bouton de commande, le symbole en question indiquant alors la fonction de ce bouton. Si la lampe est destinée à la décoration, sa surface anté rieur peut être munie de facettes, de même que sa surface réflé chissante. De tels- agencements, qui-diffèrent des surfaces optiques normales, peuvent être adoptés pour produire des effets de scintillation, analogues à ceux de pièces de joaillerie Le corps de la lampe peut être réalisé en une matière non colorée, en une matière colorée ou même en matières de plusieurs couleurs. Il peut être creux et être rempli d'un liquide coloré ou d'une gelée colorée. Des cristaux peuvent être disposés à l'intérieur du corps creux pour produire un effet de scintillation. Le corps de la lampe peut faire partie intégrante d'une ampoule électrique ou bien une ampoule électrique peut être mise en place et fixée dans le corps au moyen d'un adhésif translucide, ou simplement par emboitement ajusté. La lampe peut être de forme allongée à section à peu près uniforme suivant sa direction longitudinale, pour former une lampe rectiligne. Sept lampes rectilignes ainsi réalisées peuvent être disposées selon le dessin du chiffre huit pour former un élément de visualisation ou d'affichage à sept segments. Les extrémités des lampes peuvent être biseautées pour faciliter l'adaptation et la fixation l'une par rapport à l'autre des lampes de l'élément de visualisation ou d'affichage. L'invention est expliquée plus en détail ci-après dans certains de ses modes de réalisation, considérée à titre illustratif mais nullement limitatif, en référence aux figures du dessin annexé dans lequel - la figure l est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention - la figure 2 est une vue analogue d'un second mode de réalisation - la figure 3 est une vue en perspective dtun troisième mode de réalisation - la figure 4 est une vue en perspective, en coupe partielle, d'une lampe allongée de forme semi-cylindrique - la figure 5 est une vue en perspective d'un assemblage de lampes allongées,-réalisées selon la figure 4, disposées de manière à former un élément de visualisation ou d'affichage à sept segments ; et - la figure 6 est une vue en plan d'une variante de l'assemblage de-la figure 5. Dans la figure 1 est représentée une lampe dont le corps 10 est de forme générale hémisphérique et est réalisé en une matière plastique transparente. Le centre de la surface postérieure incurvée 11 du corps 10 comporte une cavité cylindrique orientée axialement, dans laquelle s'encastre une ampoule électrique 12. Le filament 13 de cette ampoule 12 constitue la source de lumière de la lampe. L'ampoule 12 est fixée au corps 10 au moyen d'un adhésif transparent. La surface antérieure 14 du corps 10 présente la forme d 'u- ne lentille de Fresnel à échelons circulaires, comprenant une partie centrale, formant une lentille convexe 15, entourée par trois anneaux concentriques 16, 17, 18. L'expérience a montré que, pour obtenir une illumination uniforme, il fallait mettre en oeuvre un nombre beaucoup plus grand d'anneaux, mais pour ne pas compliquer le dessin on'n'en a représenté que trois sur la figure 1. La surface postérieure Il du corps 10 peut être une surface de révolution engendrée par la rotation de n'importe quelle -conique autour de l'axe de symétrie de la lampe, bien qu'il soit préférable de réaliser cette surface sous forme de paraboloSde de révolution. Toutefois, pour réduire au minimum l'étendue de cette surface, sur laquelle la lumière tombe sous un angle d'incidence trop faible pour se réfléchir totalement, le filament est disposé entre le foyer et le sommet du réflecteur. Dans ces conditions, la lumière renvoyée par le réflecteur forme un faisceau qui diverge en s'approchant de la surface antérieure 14 de la lampe. La lentille de Fresnel formée sur cette surface antérieure 14 sert à transformer ce faisceau divergent en un faisceau parallèle. L'angle critique de réflexion totale est d'environ 450 (il dépend de l'indice de réfraction du matériau constituant le corps 10). Il existe donc, autour du sommet du réflecteur, une zone de surface qui ne réfléchit pas totalement la lumière, et c'est dans cette région non réfléchissante du corps 10 qu'est logée l'ampoule électrique 12. Pour réduire la surface de la partie non réfléchissante de la surface postérieure du corps 10, la base de l'ampoule électrique 12 peut comporter un réflecteur , mais normalement 1'ampoule 12-se termine, à sa base, suivant une forme effilée standard ou présente deux broches, sans aucun réflecteur. La figure 2 représente une lampe analogue à celle de la fi gure 1, à ltexcepton près quelle est destinée à produire une lumière décorative, avec des effets de scintillation, au lieu de produire un faisceau de lumiere. Cette lampe comporte un corps creux 20 rempli d'un liquide ou d'une gelée coloré 21. Dans ce liquide ou gelée sont prévue des particules en suspension. Ces particules peuvent être remplacées par des bulles ou par des cristaux. La surface postérieure de la lampe de la figure 2 est lisse, mais pourrait tout aussi bien, selon une variante, être munie de facettes. La surface antérieure 14 de la lampe présente des échelons annulaires 25, 26, 27 beaucoup plus larges que la lentille de Fresnel de la figure 1, ces échelons étant munis de facettes. La lampe de la figure 3 fait partie d'un bouton de commande pour un interrupteur d'automobile. S.' il s'agit de celui qui commande les phares, le symbole d'un phare 30 est éclairé à lex- trémité du bouton lorsque les phares sont allumés. La structure de cette lampe est semblable à celle de la lampe de la figure 1, sauf que la surface antérieure est dépolie, aux emplacements indiqués en pointillé, et translucide. à l'emplacement du symbole de phare 30. Une partie 31 de la lampe est arrachée pour rendre visible l'ampoule électrique 12. Cette lampe est fixée d'une manière amovible à la tige 32 de 1'interrupteur pour que l'ampou- le soit accessible. D'autres procédés pour assurer un contraste entre le symbole et son fond ont été aussi utilisés avec de bons résultats. En particulier, le symbole peut être dépoli sur un fond opaque, ou encore le symbole peut être opaque sur un fond coloré diffusant. La lampe représentée sur la figure 4 est une lampe rectiligne, à filament allongé 13 orienté suivant la ligne des foyers d'un corps de forme générale semi-cylindrique 1Q, de section droite à peu près parabolique. La surface antérieure 14 de ce corps 10 est munie de nervures, d'une manière analogue à la lampe de la figure 1. Si ces nervures produisent une concentration intense de lumière, la surface antérieure 14 agissant comme une lentille, le filament 13 de l'ampoule 12 doit être placé-entre la ligne focale et le sommet de la surface postérieure 11 du corps 10 de la lampe, pour obtenir un effet dispersant équilibré. Des conducteurs 41 et 42 aboutissant au filament 13 de l'am poulpe^12 sortent du corps 10-de la lampe par sa surface posté rieure Il plutôt que par ses surfaces d'extrémités, de sorte que plusieurs lampes peuvent être disposées bout à bout à se toucher sans risques d'ordre électrique. Un ensemble de sept lampes allongées rectilignes de ce genre peut avantageusementêtre disposé suivant le dessin du chif fre huit, de la manière représentée sur la figure 5, pour fournir un élément de visualisation ou d'affichage, du type à sept seg mentis, bien connu dans la technique, pour indiquer des chiffres. Les lampes 51 et 52 sont disposées bout à bout le long d' un grand côté de l'élément, les lampes 53 et 54 sont disposées d'une manière semblable le long de l'autre grand côté de l'élément et les lampes 55, 56, 57 sont disposées "en barreaux d'échelle" et relient les extrémités respectives des lampes 51, 52 et 53,54 formant les grands côtés de 1' élément. Chaque lampe peut être alimentée séparément, de sorte que, par exemple, on peut visua- liser le chiffre "2t en allumant les lampes 57, 53, 56, 51 et 55, ou le chiffre "3" en allumant les lampes 57, 53, 56, 54 et 55. Une variante d'élément de visualisation ou d'affichage à sept segments est représentée sur la figure 6, dans laquelle les extrémités des lampes sont biseautées sous un angle de 450, de sorte~que, lorsque les lampes sont assemblées dans l'élément, leurs extrémités stemhottent l'une dans l'autre (en 67, 68) ou s'appliquent l'une contre l'autre sans interstice (coins supérieurs et inférieurs du n8" Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déj de ce qui précède, 1'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les va riantes REVENDICATIONS 1. Lampe comportant une source de lumière disposée a' l'intérieur d'un corps de matériau transparent, caractérisée en ce que le corps (10) comporte une surface postérieure extérieure (1Q qui forme un réflecteur sur lequel la lumière issue de la source (13) est réfléchie intérieurement par réflexion totale en direction générale de la partie antérieure du corps, de sorte que la lumière sort de la lampe à travers une surface antérieure (14) du corps (10). 2. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (10) est constitué par une pièce massive en matière plastique dont la forme est adaptée à recevoir une ampoule électrique (12) dont le filament (13) constitue la source de lumière. 3. Lampe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que 11 ampoule électrique (12) est fixée à l'intérieur du corps (10) au moyen d'non adhésif translucide pour servir de source de lumière. 4. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le corps de la lampe fait partie intégrante d'une ampoule électrique 5. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface antérieure (14) du corps (10) est réalise sous la forme d'une lentille. 6. Lampe selon la revendication 5, caractérisée en ce que la forme de la lentille est telle que la lampe constitue un projecteur de faisceau lumineux. 7. Lampe selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la lentille est du type de Fresnel à échelons annulaires (15, 16, 17 et 18) 8. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface antérieure (14) porte un symbole ou une légende , de manière que la lampe serve de lampe indicatrice. 9. Lampe selon la revendication 8, caractérisée en ce que le symbole ou la légende (30) est marqué sur,1a surface antérieure (14) par contraste entre des parties lisses et des parties rugueuses de cette surface. 10. Lampe selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que la lampe est utilisée comme bouton de commande. 11. Lampe selon la revendication 10, caractérisée en ce que le symbole indique la fonction du bouton de commande. 12. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que sa surface antérieure (14) est munie de facettes pour produire un effet décoratif. 13. Lampe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface réfléchissante (11) est munie de facettes pour produire un effet décoratif. 14. Lampe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (10) est réalisé en une matière colorée ou de plusieurs couleurs. 15. Lampe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (20) ést creux et rempli d'un liquide coloré ou d'une gelée colorée (21). 16. Lampe selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le corps est creux, sa cavité contenant des cristaux pour produire un effet de scintillation. 17. Lampe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (10) de la lampe est constitué par un élément allongé de section droite à peu près uniforme suivant sa direction longitudinale, de manière à former une lampe rectiligne. 18. Lampe selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle présente des extrémités biseautées pour faciliter l'as- seiblage et l'encastrement l'une dans l'autre de plusieurs la-pes, pour former un élément de visualisation ou d'affichage. 19. Assemblage de lampes selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce qu'il est réalisé suivant le dessin du chiffre huit pour constituer un élément de visualisation ou d'affichage à sept segments.