Brevet FR2414768A1 — publié le 19790810

La présente invention a pour objet des dispositifs d'affichage lumineux au moyen de fibres optiques ainsi que des procédés et machines pour fabriquer ceux-ci. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des panneaux lumineux destinés à l'affichage publicitaire, à l'affichage d'informations ou à la confection de motifs lumineux décoratifs tels que guirlandes, enseignes lumineuses, tables lumineuses etc.... On connaît des panneaux d'affichage lumineux passifs constitués par une source lumineuse placée derrière une surface opaque comportant des découpes transparentes qui dessinent les signes ou les motifs à afficher. On connaît également des dispositifs d'affichage lumineux comportant une source lumineuse intense placée derrière une surface translucide sur laquelle on applique une affiche comportant des inscriptions ou des motifs qui apparaissent en noir sur un fond lumineux. De tels dispositifs d'affichage lumineux présentent l'inconvénient que les inscriptions n' ont aucun relief ou même sont en creux et elles ne sont visibles que pour un observateur situé face au panneau. De plus, si ces panneaux se trouvent placés dans un environnement lumineux relativement intense, il faut utiliser une source lumineuse puissante pour créer un contraste avec l'environnement. On connaît également des dispositifs d'affichage actifs dans lesquels les motifs à afficher sont constitués par des sources de lumière telles que rangées de petites lampes à incandescence, tubes à décharge gazeuse, diodes électroluminescentes etc.... L'avantage de ces dispositifs d'affichage lumineux actifs est que les inscriptions sont très lumineuses et présentent un très fort contraste par rapport à l'environnement et ils peuvent être utilisés même dans la journée. Un autre avantage est que les inscriptions peuvent apparaître avec du relief ce qui augmente le champ dans lequel elles sont visibles. Mais l'inconvénient de ces dispositifs actifs réside dans leur complexité qui entraîne un coût élevé de fabrication et d'entretien de sorte qu'on ne peut les utiliser pour effectuer des affichages qui doivent être renouvelés fréquemment tels que, par exemple, les affichages publicitaires. L'objectif de la présente invention est de procurer des moyens d'affichage lumineux qui présentent certains avantages des dispositifs actifs, notaient une grande luminosité des inscriptions et un relief de celles-ci par rapport à la surface du panneau d'affichagevet qui permettent de faire des inscriptions de forme quelconque, notamment des lignes courbes et des inscriptions de grande dimension, pour un coût relativement modéré si on le compare au cout des dispositifs d'affichage lumineux actifs. On connaît les produits appelés fibres optiques qui sont des fils de verre ou de tout autre matériau transparent ayant un fort indice de réfraction, de sorte que les rayons lumineux qui pénètrent à une extrémité de la fibre se propagent le long de celle-ci en se réfléchissant sur les parois et que la quasi totalité de la lumière qui rentre à une extrémité de la fibre sort à l'autre extrémité. Les fibres optiques sont utilisés par exemple dans les endoscopes, pour composer des fontaines lumineuses ou comme guides pour transporter des signaux lumineux. La présente invention constitue une application nouvelle des fibres optiques. Un dispositif d'affichage lumineux selon l'invention est un dispositif de type passif comportant, de façon connue, un panneau d'affichage opaque portant des découpes qui dessinent les signes ou les motifs à afficher et au moins une source lumineuse placée à l'arrière dudit panneau, L'objectif de l'invention est atteint au moyen d'un panneau d'affichage qui comporte, en outre, des fibres optiques juxtaposées qui sont plantées dans lesdites découpes, Dans un mode de réalisation préférentiel, un dispositif d'affichage selon l'invention comporte des faisceaux de tronçons identiques de fibres optiques qui sont parallèles et de faible longueur,qui sont collés entre eux et qui sont plantés perpendiculairement à la surface dudit panneau. De préférence, les faisceaux de fibres optiques présentent la forme de barrettes parallélépipédiques comportant une ou plusieurs nappes superposées de tronçons de fibres disposés perpendiculairement à la longueur desdites barrettes et les signes ou motifs à afficher sont composés de barrettes préfabriquées placées bout à bout dans les découpes du panneau d'affichage. L'invention a également pour objet un procédé pour fabriquer des panneaux d'affichage conformes à l'invention. Selon ce procédé, on enduit des fibres optiques de colle liquide et transparente, on rapproche les fibres encollées et on les rassemble en une bande composée d'une ou plusieurs nappes superposées de fibres juxtaposées; on sectionne ensuite ladite bande, perpendiculairement à la direction des fibres, en tronçons ayant la forme de barrettes parallélépipédiques dont la longueur correspond à la largeur de ladite bande et on place lesdites barrettes préfabriquées de champ dans les découpes d'un panneau d'affichage alors que la colle n'a pas encore durci et qu'elles sont déformables. Ce procédé présente l'avantage que l'on peut préfabriquer automatiquement à grande cadence de nombreuses barrettes à l'aide d'une machine et que ces barrettes sont déformables tant que la colle n'a pas durci. On peut donc les infléchir pour suivre des tracés courbes ou sinueux ce qui permet de dessiner facilement des motifs comportant de nombreuses lignes courbes. On peut également les sectionner facilement dans le sens longitudinal à l'aide d'un outil pour obtenir des tronçons de longueur voulue. On peut préfabriquer des barrettes ayant l'épaisseur des découpes du panneau d'affichage, de sorte qu'il suffit de placer des barrettes bout à bout dans ces découpes. On peut également, si les découpes sont trop larges, juxtaposer plusieurs barrettes préfabriquées pour remplir toute la largeur des découpes. La largeur des barrettes qui correspond à la longueur des tronçons de fibres optiques, peut varier par exemple de I mm à quelques centimètres selon le relief des motifs que l'on désire. Dans tous les cas, cette largeur est faible de sorte que la quantité de fibres optiques nécessaire pour composer un panneau d'affichage est relativement réduite et le coût de celles-ci est peu élevé. L'invention a également pour objet une machine pour préfabriquer en série des barrettes de fibres optiques ayant des dimensions standard, qui sont utilisées pour mettre en oeuvre le procédé. Cette machine comporte - des bobines de fibres optiques montées sur un dévidoir; - des moyens pour enduire lesdites fibres de colle liquide et transparente; - un moyen pour rassembler les fibres enduites de colle en une bande formée d'une ou plusieurs nappes superposées de fibres juxtaposées; - un dispositif d' entraînement; - un dispositif de sectionnement transversal de ladite bande en barrettes parallélépipédiques dont la longueur est égale à la largeur de ladite bande; - et un moyen d'évacuation des barrettes préfabriquées, par exemple un tapis roulant. Le résultat de l'invention est un nouveau produit constitué par de nouveaux panneaux d'affichage lumineux. Un avantage de ces nouveaux panneaux réside dans le fait que ce sont les extrémités des fibres optiques plantées dans les découpes du panneau d'affichage qui dessinent les signes (lettres ou chiffres) ou les lignes des motifs à afficher. Ces extrémités de fibres sont très brillantes et on obtient donc un affichage lumineux présentant un contraste très prononcé par rapport à l'environnement.Un tel affichage attire le regard même s'il est placé dans un environnement lumineuxXpar exemple dans une rue illuminée ou dans un site légèrement éclairé par la lumière du jour Un autre avantage réside dans le fait que les inscriptions publicitaires sont composées de tronçons de fibres ayant une certaine longueur, par exemple de l'ordre de quelques millimètres ou de quelques centimères, de sorte que ces inscriptions apparaissent en relief ce qui les rend plus facilement lisibles en oblique et ameliore l'effet attractif de celles-ci. Un autre avantage réside dans le fait que les inscriptions affi chées sont composées de fibres optiques qui sont des éléments passifs qui guident la lumière provenant de sources lumineuses qui peuvent être de tout type connu, par exemple des lampes fixes ou clignotantes, ou des faisceaux de lumière se déplaçant par balayage et qui permettent de faire varier progressivement la luminosité des motifs affichés. Ces sources lumineuses peuvent être en lumière blanche ou en lumière colorée. Le coût de fabrication et d'entretien de panneaux publicitaires selon 1 invention est bien moins élevé que celui de panneaux dits actifs dans lesquels les inscriptions affichees sont composées d'éléments qui émettent de la lumière, En effet, les tronçons de fibres optiques utilisés sont des tronçons très courts, de l'ordre de quelques millimètres à quelques centimetres, de sorte que la quantité totale de fibres optiques nécessaire pour composer un panneau d'affichage n'est pas très élevée. Ceci permet donc d'utiliser les panneaux lumineux selon l'invention pour des affichages publicitaires ou décoratifs qui doient être renouvelés périodiquement avec une fréquence relativement grande,de l'ordre d'un mois par exemple pour des affichages dans les stations de métro ou d'autobus ou dans des vitrines. Les panneaux d'affichage lumineux selon l'invention présentent l'avantage que les inscriptions peuvent être composées de barrettes standar disées qui peuvent être préfabriquées automatiquement, en série, au moyen d'une machine, ce qui réduit le coût de fabrication de celles-ci. De plus, ces barrettes sont déformables tant que la colle qui relie les fibres optiques n'a pas durci et on peut utiliser comme colle une résine ayant un temps de durcissement relativement élevé On peut donc, à partir de ces barrettes déformables, suivre des découpes de forme courbe ou sinueuse et afficher des inscriptions ou des motifs présentant un graphisme ou un dessin complexe. On peut dessiner des traits fins très brillants, Bien entendu, les sources lumineuses peuvent être placées à l'in térieur d'un boîtier dont les parois internes sont réfléchissantes de telle sorte que la plus grande partie de la lumière émise par ces sources transite par les fibres optiques plantées dans les découpes du panneau d'affichage, Bien entendu, ce boîtier peut comporter plusieurs panneaux d'affichage disposés sur plusieurs faces du boîtier. Un autre avantage des dispositifs selon l'invention, réside dans le fait que les fibres optiques en vieillissant perdent beaucoup moins rapidement leurs propriétés optiques que les matières plastiques transparentes qui sont utilisées actuellement pour les affichages passifs. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucuncaractère limitatif, un exemple de réalisation d'un -panneau d'affichage lumineux selon l'invention et d'une machine pour fabriquer en série les éléments constitutifs de ce panneau. La figure 1 est une vue en perspective avec arrachements partiels d'un dispositif d'affichage lumineux selon l'invention, La figure 2 est une coupe transversale selon II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective d'une barrette parallélépipédique de fibres optiques. Les figures 4, 5 et 6 représentent des vues en perspective d'une machine pour fabriquer en série et automatiquement des barrettes de fibres optiques. La figure 1 représente un dispositif d'affichage lumineux selon l'invention qui comporte un caisson ou boîtier 1, par exemple un caisson parallélépipédique qui contient des sources lumineuses 2 de toute nature. La face avant est obturée par une plaque transparente 3 qui fait fonction de plaque protectrice. Le panneau d'affichage se trouve derrière la plaque 3 et est visible à travers celle-ci. il est composé d'un panneau opaque 4, accolé une plaque transparente 5 située derrière le panneau 4, Le panneau 4 comporte des découpes 6 qui dessinent les signes à afficher, par exemple des lettres ou des chiffres ou des motifs, par exemple les lignes d'un dessin. On a représenté sur la figure 1 à titre d'exemple, l'affichage des lettres C et I. Les découpes 6 sont garnies de tronçons de fibres optiques 7 qui sont juxtaposés et qui sont plantés dans les découpes 6. Les extrémités arrière des tronçons de fibres optiques sont appliquées contre la paroi transparente 5 et la lumiere provenant des sources 2 vient frapper ces extrémités arrières. Elle pénètre dans les fibres, est canalisée par cellesci et sort par les extrémités avant des fibres qui se présentent sous forme de lignes de points brillants qui dessinent les motifs et inscriptions affichées. Les fibres optiques peuvent être constituées par toutes sortes de fibres optiques connues en verre, en silice, en matière plastique etc.... Les tronçons de fibres 7 sont des tronçons relativement courts, ayant par exemple une longueur comprise entre quelques millimètres et quelques centimères, selon le relief des inscriptions que l'on désire obtenir et les dimensions du panneau d'affichage. Les sources de lumière 2 peuvent être toute source de lumière connue, telle que lampe à incandescence, à décharge gazeuse, ballons fluorescents, lumière solaire focalisée etc.... Les sources de lumières peuvent être fixes, clignotantes ou à balayage. Bien entendu, le caisson 1 peut présenter des formes différentes. il peut comporter plusieurs panneaux d'affichage disposés sur plusieurs faces du boîtier. Ces panneaux peuvent être facilement démontables pour changer le texte ou le motif affiché, sans avoir à modifier rien d'autre puisqu'il n'y a aucune liaison entre le panneau d'affichage et le reste du boîtier. Les panneaux d'affichage 4 peuvent etre plans ou courbes. De préférence, les tronçons de fibres optiques sont assemblés en faisceaux de tronçons parallèles et de faible longueur qui sont collés entre eux. La figure 3 représente en perspective un tel faisceau 8 forme de deux nappes de fibres 7 juxtaposées. Le faisceau 8 présente la forme d'une barrette ou d'une réglette parallélépipédique de forme allongée dans laquelle les tronçons 7 de fibres optiques sont disposés perpendiculairement à la plus grande longueur de la barrette. L'épaisseurdes barrettes 8 peut être égale à celle des découpes 6, de sorte que l'on peut dessiner les caractères ou les motifs à afficher en alignant bout à bout dans les découpes 6, des barrettes 8 qui sont préfabriquées en série dans des dimensions standardisées. Ces barrettes sont faciles à découper au moyen d'une cisaille pour ajuster la longueur à celle des découpes 6. Bien entendu, si les découpes 6 sont plus larges, on peut juxtaposer -plusieurs barrettes 8. Les figures 4, 5 et 6 représentent un mode de réalisation d'une machine pour préfabriquer en série et automatiquement des barrettes 8, de dimensions standardisées, qui restent déformables tant que la colle n' a pas durci, de sorte que l'on peut suivre des découpes 6 non rectilignes. La figure 4 représente en perspective les éléments essentiels de la première partie de la machine. Celle-ci comporte un dévidoir comportant des bobines 9 de fibres optiques 10, lesquelles bobines sont montées folles sur des arbres 11. La machine comporte ensuite des moyens pour enduire les fibres optiques 10 d'une colle liquide et transparente, par exemple un bac 12 alimenté en permanence en colle liquide dans laquelle les fibres 10 sont trempées ou un pulvérisateur de colle. On utilise, de préférence, une colle ayant un certains temps de séchage de l'ordre de plusieurs minutes afin d'obtenir des barrettes déformables tant que la colle n'a pas durci. La machine comporte ensuite un moyen 13 pour rassembler les fibres en une bande continue 14 composée d'une ou plusieurs nappes superposées de fibres juxtaposées. Ce moyen est par exemple une filière comportant une ou plusieurs couches de trous juxtaposés dans chacun desquels une fibre 10 est engagée. La machine représentée sur la figure 4 comporte, en outre, un dispositif H qui est composé de deux demi coquilles 15a et 15b qui délimitent entre elles une cavité cylindrique 16 à bords arrondis dont la section droite épouse la section transversale de la bande 14, Chacune des deux demi coquilles 15a et 15b porte une bobine 17a, 17b sur laquelle est enroulé un ruban 18a, 18b d'une matière souple, par exemple un ruban de matière plastique. Les deux rubans 18a et 18b sont engagés dans l'extrémité amont de la cavité 16, de sorte qu'ils enveloppent chacun une face de la bande 14 et la moitié des deux parois latérales de celle-ci comme on peut le voir sur la figure 6. Les rubans 18a et 18b ont pour fonction de protéger les fibres optiques et ils sont supprimés lorqu'on place les barrettes sur le panneau d'affichage. La figure 5 représente la suite de la machine. On retrouve sur cette figure le dispositif 15 formé de deux demi coquilles 15a et 15b, les rouleaux 17a et 17b, les rubans 18a et 18b et la bande 14 qui passe à travers la cavité cylindrique 16 du dispositif 15. A la sortie de ce dispositif 15 se trouve un appareil de sectionnement de la bande 14 en tronçons successifs ayant la forme de barrettes parallélépipédiques 8. Cet apparéil de sectionnement comporte deux courroies ou chaînes sans fin 19 et 20 dont l'une au moins est entraînée par une roue motrice, Les sens de rotation sont indiqués par des flèches. Les chaînes 19 et 20 portent des tampons élastiques 21 qui compriment la bande entre eux et qui l'entraînent ce qui produit le dévidement des fibres optiques 10 et des rubans 18a et 18b. Les courroies 19 et 20 portent également des couteaux 22, régulièrement espacés, qui se positionnent l'un en face de l'autre sur l'axe x xl joignant les centres des deux poulies 23 et 24. Dans cette position, les deux couteaux sectionnent transversalement la bande 14 en barrettes parallélépipédiques 8 ayant une largeur égale à l'écartement des deux couteaux successifs et une longueur égale à la largeur de la bande 14. Les barrettes 8 tombent sur un moyen d'évacuation, par exemple un tapis roulant 25. On a représenté celui-ci en perspective ainsi que deux barrettes 8 en faisant apparaître sur celles-ci les sections des fibres optiques La figure 6 représente une section transversale selon VI-VI de la figure 5.On voit sur cette figure une section partielle de la bande 14 composée de fibres 10 juxtaposées et enveloppées dans deux rubans 18a et 18b. On voit également les deux tampons 21 qui compriment la bande dans le sens vertical. On a représenté en pointillés les deux couteaux 22, L'appareil de sectionnement comporte, en outre, deux mâchoires latérales 26. Chacune de ces mâchoires comporte un alésage fileté 27 vissé sur une vis sans fin 28 qui permet de serrer les deux mâchoires pour comprimer transversalement la bande 14 au moment du sectionnement. il est précisé que le dispositif 15 est facultatif, Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les divers éléments constitutifs du panneau d'affichage et de la machine qui viennent d'entre décrits à titre d'exemple, pourront être remplacés par des éléments équivalents remplissant les mêmes fonctions. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'affichage lumineux comportant un panneau d'affichage opaque portant des découpes qui dessinent les signes ou les motifs à afficher et au moins une source lumineuse placée à l'arrière dudit panneau, carac térisé en ce qu'il comporte, en outre, des fibres optiques juxtaposées qui sont plantées dans lesdites découpes. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des faisceaux de tronçons identiques de fibres optiques qui sont paral lèles et de faible longueur, qui sont collés entre eux et qui sont plan tés perpendiculairement à la surface dudit panneau. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits faisceaux de fibres optiques présentent la forme de barrettes parallélé pipédiques comportant une ou plusieurs nappes superposées de fibres dis posées perpendiculairement à la longueur desdites barrettes et les signes ou motifs à afficher sont composés de barrettes préfabriquées placées bQut bout dans les découpes du panneau d'affichage. 4 - Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1. à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un boîtier dans lequel sont placées lesdites sources lumineuses, dont une ou plusieurs des faces sont obturées par un panneau d'affichage, lequel panneau est doublé intérieurement d'une plaque transparente, qui est appliquée contre la face arrière dudit panneau opaque et est protégé extérieurement par une plaque transparente. 5 - Procédé de fabrication de panneaux d'affichage lumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que - on enduit des fibres optiques de colle liquide et transparente; - on rapproche les fibres encollées et on les rassemble en une bande composée d'une ou plusieurs nappes superposées de fibres juxtaposées; - on sectionne ladite bande, perpendiculairement à la direction des fiv bres, en tronçons ayant la forme de barrettes parallélépipédiques dont la longueur correspond à la largeur de ladite bande; - et on place lesdites barrettes préfabriquées de champ dans les décou pes d'un panneau d'affichage alors que la colle n'a pas encore durci et qu'elles sont déformables. 6 - Machine pour préfabriquer des barrettes de fibres appliquées selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en cé qu'elle comporte - des bobines de fibres optiques montées sur un dévidoir; - des moyens pour enduire lesdites fibres de colle liquide et transparente; - un moyen pour rassembler les fibres enduites de colle en une bande formée d'une ou plusieurs nappes superposées de fibres juxtaposées; - un dispositif d'entraînement; - un dispositif de sectionnement transversal de ladite bande en barrettes parallélépipédiques dont la longueur est égale à la largeur de ladite bande; - et un moyen d'évacuation des barrettes préfabriquées, par exemple un tapis roulant. 7 - Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit dispo sitif de sectionnement est composé de deux courroies sans fin munies de tampons élastiques, dont l'une au moins est motrice, entre lesquelles ladite bande est serrée, de sorte qu'elle est entraînée, lesquelles courroies portent chacune des couteaux régulièrement espacés qui viennent l'un en face de l'autre et sectionnement transversalement ladite bande. 8 - Machine selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, après lesdits moyens pour rassembler les fibres, un dispositif pour envelopper ladite bande d'une gaine sou- ple, lequel dispositif comporte deux demi coquilles qui délimitent entre elles une cavité à bords arrondis qui epouse la section de ladite bande, et chacune des deux demi coquilles porte une bobine sur laquelle est en roulé un ruban d'une matière souple, par exemple un ruban de matière plastique, et les deux rubans sont engagés dans l'extrémité amont de ladi te cavité de sorte qu'ils enveloppent chacun une moitié de ladite bande, 9 - Machine selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif d'entraînement et de sectionnement de ladite bande comporte, en outre, deux mâchoires latérales qui sont situées entre les deux brins des deux courroies sans fin, lesquelles mâchoires sont maintenues serrées transversalement contre les faces laterales de ladite bande.