Brevet FR2279122A1 — publié le 19760213

L'invention est relative a une fenêtre S microvolets incorporés, et au procédé de fabrication de ladite fenêtre. Le résultat recherché est celui que procurerait un panneau transparent muni de persiennes dont les lames parallèles seraient presque infiniment minces. En ce cas, en effet, la lumière incidente arrivant sur le panneau sous un certain angle, non désiré, est absorbée ou réfléchie par les lames de façon plus ou moins complète suivant la valeur de l'angle dtincidence, alors que le flux lumineux arrivant parallèlement aux lames traverse presque intégralement le panneau, en raison de la très faible épaisseur des lames. Le besoin d'une telle fenêtre se fait particulièrement sentir dans les cabines de pilotage d'aéronefs, lorsque le pIlote est doté dtinstruments de bord a dispositif de lecture de type ntête haute, ctest-S-dire visibles par réflexion sur une glace semi-réfléchissante placée entre le pare-brise et l'oeil du pilote, et incliné d environ 45 par rapport au plancher de la cabine.La glace semi-réfléchissante réalise le mélange optique entre l'image du monde extérieur vue par transmission a travers le pare-brise et la glace semi-réfléchissante d'une part, et d'autre part, l'image de l'instrument de bord (par exemple l'écran d'un tube cathodique) vue par réflexion sur la glace semi-réfléchissante. Lorsque le soleil est au-dessus de l'aéronef-, dans le champ du système de collimation de.l'image de l'instrumentv il forme une image parasite dans le plan focal du système de collimation, c'est-à-dire dans le plan de cette image > par exemple sur l'écran d'un tube cathodique. I1 y a risque de détérioration par échauffement.On cherche donc à empêcher la plus grande partie des rayons du soleil d'entrer dans le système de collimation tout en n'absorbant que très peu les rayons lumineux provenant du paysage, ce qui est indspen- sable, notamment au moment de l'atterrissage. L'invention répond S ce besoin en éliminant ou en atténuant ces difficultés. La fenêtre suivant l'invention, constituant un milieu transparent pour les rayons de direction parallèle à un plan prédéterminé et plus ou moins opaque pour des rayons de direction différente, est caractérisée en ce qu'elle comporte un panneau massif et transparent au sein duquel sont noyés des écrans plans, parallèles et équidistants, dont l'épaisseur est très petite par rapport à la distance mutuelle desdits écrans, les plans desdits écrans étant parallèles audit plan prédéterminé et formant un angle "i" non nul avec un plan parallèle aux grandes faces dudit panneau. Le procédé de fabrication de ladite fenêtre fait également partie de l'invention. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront au moyen de la description qui suit, et des dessins qui l'accompagnent, parmi lesquels - la figure l représente, en coupe schématique, un fragment d'une fenêtre conforme à l'invention ; - les figures 2 à 5 représentent schématiquement divers stades de fabrication de ladite fenêtre - la figure 6 représente une étape préliminaire d'une variante du procédé selon l'invention. La figure l représente, en coupe schématique, un fragment d' une fenêtre selon l'invention; destinée à être installée suivant l'angle indiqué avec la direction HH du plancher de la cabine de pilotage d'un aéronef. Dans l'exemple choisi, la fenêtre comporte un panneau l à deux grandes faces li et 12, parallèles, faisant un angle i avec la direction HH, cet angle étant par exemple compris entre 400 et 500. Des couches opaques de faible épaisseur (inférieure au millimètre) sont incorporées dans la matière transparente constituant le panneau. Ces couches constituent des écrans ou microvolets Vl, V2, ... Vn, parallèles et équidistants, faisant avec les grandes faces Il et 12 des angles égaux à l'angle i, autrement dit elles sont parallèles au plancher de cabine lorsque la fenêtre est installée. Chaque couche occupe seulement une fraction du segment H1H2, parallèle à HH > compris entre les faces Il et 12. Soit MN cette fraction et soit PQ une fraction analogue constituée par une couche voisine située immédiatement au-dessus. On considère deux rayons lumineux Ll et L2 provenant tous deux de la partie gauche de la figure l et dirigés respectivement suivant les prolongements des deux segments en croix PN et NQ. Ces rayons font avec la verticale des angles respectifs j et k. Les rayons compris entre eux ne sont pas arrêtés par les couches MN et PQ, ce qui est notamment le cas du rayon Lo parallèle à HH.Pour un pilote dont l'oeil est représenté en 0, le rayon Lo correspond au flux lumineux qui subit le plus petit effet d'écran de la part des microvolets. L'angle interne des rayons L1 et L2 représente l'ouverture du champ de vision pour le pilote. En effet, grâce aux grands nombres de microvolets et par conséquent d'intervalles entre ceux-ci, le pilote pourra percevoir tout rayon arrivant sous un angle correspondant R cette ouvertures au besoin en déplaçant légèrement la tête. A titre d'exemple, l'angle j peut être choisi de 10 à 200 et l'angle k de l'ordre de 500 S 600C. Un procédé de fabrication de fenêtres conformes R l'invention comporte par exemple les étapes suivantes Première étape Fabrication d'un moule reproduisant le profil MNPQ. Ce moule est usiné dans un matériau tel qu'un métal léger ou un alliage métallique léger. On a représenté en coupe, figure 2, un exemple de moule 20, comparable à une cuvette parallélépipèdique renversée. Le rebord 200 de cette cuvette dessine un contour rectangulaire dont on a-représenté en coupe deux ailes 21 et 22 ; le fond de la cuvette a une section dentelée reproduisant un grand nombre de fois le profil MNPQ. L'échelonnement des flancs désignés alternativement par MN et PQ, que l'on appellera ci-après "paliersn reproduit les assises successives des couches opaques incorporées dans le panneau 1. Ces paliers doivent être soigneusement polis alors que les flancs NP et MQ n'ont pas besoin de finition soignee. On pourrait aussi reproduire le profil NMRP au lieu du profil MNPQ. Mais, alors l'usinage serait moins facile,car l'angle NMQ est plus petit que l'angle NPQ, dans le cas de figure choisi (figure 1). Dans une variante du procédé, on reproduit un profil légère ment plus accentué : MN'PQ' (figure 1) au lieu de MNPQ. Les paliers MN' et PQ' sont légèrement plus longs que les paliers MN et PQ. On verra ultérieurement l'intérêt de cette variante. Deuxième étape Moulage d'un premier demi-panneau. La cuvette constituée par le moule 20 est remplie de résine synthétique à l'état liquide ou pateux, capable de donner par poly mérisation une résine solide dite "optique" en raison de sa transparence et de son isotropie. C'est par exemple le cas de résines à base de polyméthacrylate de méthyle ou de polyacrylonitrile ou de polycarbonates. On obtent, au démoulage, un premier stade de panneau ou demi-panneau, sous la forme d'un solide 30 (figure 3) dont le profil dentelé est la réplique du profil de la figure 2. Troisième étape Dépot des couches opaques. On projette des particules métalliques (par exemple de nickel) suivant une direction définie par les arêtes PN et MQ > intersections des flancs du profil et du plan de la figure 3. Ce résultat peut être obtenu par la technique de la peinture -au pistolet. Une solution donnant un résultat d'excellente qualité est obtenue en évaporant sous vide le métal à projeter. L'évaporateur doit posséder une cloche de dimensions suffisantes non seulement pour contenir le panneau entier, mais encore pour permettre de disposer la source à une distance relativement grande des surfaces à recouvrir de façon a ce que la vapeur parvienne uniquement sous l'angle désiré. De cette façon, seuls les paliers reçoi vent une couche métallique et non les flancs qui les raccordent et qui sont parallèles à la direction d'arrivée des vapeurs de métal. Dans le cas de la variante indiquée, on oriente le panneau de façon à avoir une évaporation dans la direction de la droite D passant par P et rencontrant le palier MN au point N" (figure 4). Le flanc PN est identique à celui de la figure 3, mais un angle mort est ainsi ménagé de telle sorte que l'on soit assuré qu'il ne se produise aucun dépôt sur le flanc PN. En effet, la moindre trace de dépôt sur ce flanc nuirait grandement à la qualité de la fenêtre à microvolets au stade final. En cas de dépôt accidentel, en déprit des précautions prises, il est nécessaire d'éliminer ce dernier aux endroits indésirables en procédant par exemple par abrasion. Dans une autre variante du procédé, on cherche à diminuer les dimensions de la cloche à vide de l'appareil de traitement. On rapproche à cet effet la source d'évaporation du panneau. On multiplie le nombre de sources. On protège un flanc sur deux du profil en le revêtant d'une substance susceptible d'être enlevée sélectivement par l'action d'un solvant, par exemple une résine du type photosensible. Quatrième étape Moulage du deuxième demi-panneau. Au cours de cette étape, le premier demi-panneau 30 fournit le fond dentelé d'un moule 50 en forme de cuvette rectangulaire coiffant le solide 30. On a représenté figure 5 cette cuvette emprisonnant une charge 51 de résine synthétique identique à celle employée lors du premier moulage. Après polymérisation, l'indice optique de la résine est le même de part et d'autre d'un flanc tel que NF et celui-ci n'est pas visible. On obtient donc un bloc 52 composé du panneau 30 et de la charge polymérisée 51. Dans ce bloc, on distingue les couches MN et PQ constituant les microvolets. Pour faciliter l'usinage du moule 20 de la première étape, on peut, au cours d'une étape préliminaire, construire un assemblage de tôles alignées de même épaisseur, reproduisant le profil dentelé du moule 20. On a représenté figure 6 un tel assemblage de tôles T1 > T2 ... T d'épaisseur individuelle "e". Les flancs QM (ou NP) du profil sont réalisés en taillant les tôles en biseau en respectant un angle de coupe égal à ~l'angle QMN (ou NPQ) du profil de la figure 2. Les flancs MN (ou PQ) sont réalisés en règlant les hauteurs de coupe à partir d'une hauteur hl, h2 ... ou hn à partir d'une même paroi d'alignement 60. Cet assemblage peut être utilisé par moulage direct en coopération avec un moule analogue à celui de la figure 2 pour obtenir le demi-panneau 30 ou bien servir de première étape à la fabrication d'une matrice en vue de fabriquer un moule homogène pour la fabrication en série de demi-panneaux 30. L'invention est applicable à la confection de fenêtres pour habitacles, soit à bord de véhicules, soit en local fixe. Dans le cas des cabines de pilotage, le panneau muni de microvolets peut être soit le parebrise, soit la glace semi-réfléchissante installée pour permettre la lecture "tête haute" des instruments de bord. REVENDTCATIONS 1. Procédé de fabrication d'une fenêtre à microvolets incorporés, comportant un panneau massif et transparent au sein duquel sont noyés des écrans plans, parallèles et équidistants dont l'épais- seur est très petite par rapport à la distance mutuelle desdits écrans, les plans desdits écrans étant parallèles à un plan prédéterminé formant un angle "i" non nul avec un plan parallèle aux grandes faces dudit panneau, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes (a) moulage d'un premier demi-panneau transparent présentant un profil en dents de scie (MQPN, figure 3), comportant une série de flancs MQ, PN alternant avec une série de flancs MN, PQ ; (b) dépôt d'une couche de matériau opaque de façon à recouvrir un flanc sur deux dudit profil ;; (c) moulage d'un deuxième demi-panneau transparent en utilisant le premier demi-panneau transparent pour constituer une partie du moule. 2. Procédé de fabrication suivant la revendication l, caractérisé en ce que l'étape (b) est réalisée par évaporation sous vide d'un métal. 3. Procédé de fabrication suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite'évaporation sous vide est faite à partir d'une source relativement éloignée dudit demi-panneau, ce dernier étant orienté de telle sorte que ledit dépit n'ait lieu qu'un flanc sur deux. 4. Procédé de fabrication suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'évaporation est faite à partir d'une ou plusieurs sources relativement proches dudit panneau par rapport à la plus grande dimension dudit panneau, une résine attaquable par un solvant protégeant un flanc sur deux du profil choisi à l'étape (a). 5. Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce qu'il comporte une étape préliminaire au cours de laquelle on assemble des tales découpées en biseau de façon à reproduire le profil choisi à l'étape (a). 6. Fenêtre à microvolets incorporés, caractérisée en ce qu'elle est fabriquée par un procédé suivant l'une des revendications 1 à 5.