Brevet FR2489478A1 — publié le 19820305

La présente invention concerne des lampes de signali- sation, ou voyants lumineux, et en particulier des lampes qui doivent être particulièrement visibles dans des condi- tions de grande luminosité, comme par exemple en lumière solaire directe. L'un des grands problèmes dans la réalisation de lam- pes de signalisation vient du fait que la lumière émise par la lampe interfère avec la lumière ambiante réfléchie par la lampe. Dans des conditions de grande illumination ambian- te, la lumière réfléchie est comparable et dépasse souvent mime la lumière émise, de sorte qu'il est extrêmement dif- ficile de savoir si la lampe est allumée ou éteinte. En outre, dans les lampes oh on utilise des filtres ou des lentilles colorés, dans les conditions de grande il- lumination ambiante la lampe peut parattre allumée, alors qu'elle est en fait éteinte. Bien entendu, cela n'est pas souhaitable. Des moyens conventionnels destinés à accrottre le contraste allumé/éteint utilisent des filtres et notamment des filtres de transmission neutresou des filtres colorés à polarisation circulaire, ou divers dispositifs d'ombre. Avec un filtre à polarisation circulaire, la luinère ex. térIeure entre dans la lampe et est polarisée circulairement par le filtre. Par réflexion sur toute surface brillante, la lumière à l'intérieur de la lampe polarisée inverse effectivement ses propriétés rotationnelles, de sorte qu'au passage à travers le filtre ou la lentille et après réfle- xion, la lumière réfléchie est éteinte. Un inconvénient de ce type de filtre réside toutefois dans le fait que la lu- mière émise subit au moins une atténuation de 50% dans le filtre polarisant. De plus, les polariseurs actuellement disponibles sont formés de matériaux stratifiés en matière plastique qui ne peuvent pas résister aux facteurs exté- rieurs nécessaires qui règnent généralement avec une grande luminosité ambiante, comme par exemple la lumière solaire, c'est-à-dire que les rayons UV peuvent détériorer les pro- priétés polarisantes du filtre. La vapeur et les températu- res élevées sont également néfastes. En outre, les polari- seurs circulaires n'atténuent pas les réflexions non spécu- laires (c'est-à-dire des réflexions sur des surfaces non brillantes), car quand il y en a, la polarisation de la lu- mière est détruite par la nature diffuse de la réflexion. On utilise particulièrement des filtres colorés pour des émetteurs tels que des diodes luminescentes dont la sortie est relativement monochromatique. On choisit un fil- tre adapté à la couleur de sortie dont le but est d'assurer que la lumière réfléchie par la lampe est au moins de la même couleur que la lumière émise. Cela augmente le con- traste entre la lampe et le tableau qui l'entoure lorsque la lampe est allumée - lorsqu'elle appara t effectivement plus brillante - mais malheureusement dans des conditions de grande luminosité, la lampe apparattra allumée Iorsqu'en fait elle est éteinte. Inévitablement, avec des filtres de couleur, il y a également chute de lumière en sortie à cause des pertes de transmission dans le filtre. Des filtres de densité neutres (gris foncé) peuvent également être utilisés pour augmenter la visibilité dans des conditions de grande luminosité. Plus-particulièrement, le filtre est réalisé pour atténuer, par exemple de 90%, la lumière transmise. la lumière solaire traverse le filtre une première fois et se réfléchit ensuite (spéculairement ou non à l'intérieur de la lampe) pour retraverser le filtre une seconde fois. La lumière solaire réfléchie par la lampe est par conséquent atténuée de 10%, et à nouveau de 10%, c'est-à-dire de 1% de sa valeur, lorsqu'elle entre dans la lampe. En comparaison, la lumière émise par la lampe n'est atténuée que de 10% de sa valeur d'origine, ce qui augmente effectivement le rapport de contraste allumé/éteint. Cepen- dant, la brillance de cette lampe est manifestement et nota- blement réduite. D'autres dispositifs simples pour atténuer la lumino- sité comprennent des enveloppes ou des agencements de type vénitien, mais tous présentent l'inconvénient de réduire l'angle de vue. D'autres lampes connues utilisent des revê- tements anti-réflexion pour empocher une réflexion directe sur la surface frontale de la lentille du filtre, mais elles fonctionnent avec des indices de réfraction tels que la lu- mière peut encore plus facilement traverser le filtre. Cela peut donc accrottre la quantité de lumière ambiante qui entre et qui est par conséquent réfléchie dais la lampe. La présente invention vise à perfectionner les dispo- sitifs mentionnés ci-dessus. À cet effet, la présente invention est caractérisée par le fait que toutes les surfaces ou pratiquement toutes les surfaces à l'intérieur et autour de la lampe sont revé- tues de noir, à l'exception de la zone à travers laquelle la lumière émise passe vers l'opérateur. De façon préférée, et en plus du noircissement des surfaces intérieures, les dimensions de l'ouverture de vi- sée sont réduites par une surface non réfléchissante cor- respondant aux dimensions du faisceau lumineux émis par l'émetteur, empèchaatainsi toute lumière extérieure non né- cessaire de pénétrer dans la lampe. L'avantage de la lampe selon l'invention réside dans le fait que la réflexion de la lumière ambiante à l'inté- rieur de la lampe est éliminée, tout en assurant que la lu- mière émise n'est pas notablement atténuée. Plus particulièrement, quand on utilise une diode lu- minescente, (LED), il est préférable de revêtir de noir l'extérieur de l'enveloppe transparente ou de la lentille qui est généralement prévue comme moyen d'encapsulage pour la diode elle-m&me, ce qui laisse une petite ouverture pour le passage de la lumière émise. Il est particulièrement im- portant de noircir cette partie de l'enveloppe derrière la diode, car elle reçoit la plus grande partie de la lumière extérieure. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription suivante de deux formes de réalisation de la lampe de l'invention, en référence aux dessins annexés sur les- quels: - la figure 1 représente une vue en coupe longitudi- nale schématique d'une première forme de réalisation de la lampe de l'invention; et - la figure 2 représente une vue en coupe longitudi- nale d'une deuxième forme de réalisation de la lampe de l'invention. La lampe représentée sur la figure t comporte une diode luminescente (LED) 10, disposée dans une capsule transparente en matière plastique 12 qui, dans cette forme de réalisation, est cylindrique. la diode encapsulée est montée dans un bottier cylindrique 14 métallique ou en ma- tière plastique, pourvu d'un filetage extérieur permettant de la monter sur un tableau au moyen d'un boulon associé, non représenté. La lampe comporte également une lentille en verre 17 qui a un diamètre sensiblement plus grand que celui de la capsule 12. La diode et la lentille de verre 17 sont maintenues en place par une enveloppe annulaire 19 pourvue d'un taraudage intérieur qui coopère avec une seconde por- tion de filetage 21 prévue sur le bottier 14. les deux bor- nes 20,22 de la diode s'étendent vers l'extérieur en saillie hors de la capsule 12 et sont maintenues en 24 o elles quittent le bottier 14. La caractéristique la plus importante de la lampe re- présentée concerne le fait que toutes les surfaces intérieu- res sont revêtues de noir, c'est-à-dire la surface circulai- re arrière 26 et la surface latérale cylindrique 28 de la capsule 12, la surface cylindrique 29 de la lentille 17, ainsi que la portion annulaire de la lentille 17 en contact avec la surface transversale 30 du bottier 14. De plus, afin d'augmenter le contraste dans la forme de réalisation repré- sentée, la zone de visée est limitée au diamètre de la cap- sule 12 au moyen d'une région annulaire 32 revêtue de noir sur la face frontale de la lentille, Ainsi, dans cette forme de réalisation, une diode re- vêtue de noir est optiquement couplée à un filtre en verre clair formé par la lentille 17e La capsule 12 est disposée de manière que la diode elle-même soit à proximité dela.fenê- t-e de v sualisatim.On utilise du verre pour protéger la cap- sule en matière plastique de cette forme de réalisation dans le cas de conditions sévères provoquées, par exemple, par un rayonnement infrarouge très intense ou un souffle thermique par exemple produit par une explosion. De telles précautions sont parfaitement connues. D'autres formes de réalisation pourraient se passer d'une telle lentille. En plus des surfaces noires non réfléchissantes et décrites ci-dessus, les divers filtres mentionnés plus haut peuvent également *tre utilisés si, par exemple, il n'est pas commode de noircir l'émetteur ou ses bornes, ou d'autres parties de la lampe, et si les inconvénients des filtres peuvent être tolérés compte tenu particulièrement du fait que leur rendement n'a pas besoin d'&tre aussi élevé que lorsqu'ils sont utilisés seuls. Pour noircir la surface ou les surfaces, divers trai- tements peuvent être appliqués à la surface pour augmenter l'absorption de la lumière, par exemple la surface à noir- cir peut *tre physiquement dépolie avant d'être noircie pour augmenter la diffusion de la lumière. Les diodes luminescentes sont particulièrement avanta- geuses à cause de leur zone d'émission qui est relativement petite, de sorte que la plus grande partie de la lumière ambiante est absorbée par les contours revêtus de noir et non réfléchie directement par la diode elle-m4me. Cependant, alors que l'invention a été décrite ci- dessus en liaison avec une diode luminescente (MED) comme source de lumière, l'invention s'applique également à d'au- tres sources de lumière, comme par exemple des filaments incandescents, des lampes à décharge, des lampes électro- luminescentes, etc. Dans le cas particulier d'une diode luminescente LED qui n'est pas montée dans un bottier et qui ne possède pas de lentille frontale séparée, l'encapsulage classique de la diode elle-même serait noirci partout, à l'exception d'une petite zone sur sa face frontale pour permettre le passage de la lumière émise. la seconde forme de réalisation représentée sur la fig.2 comporte une diode luminescente LED 40 montée dans un bottier cylindrique 42 en métal ou en matière plastique au moyen d'un manchon de centrage 44. Le manchon 44 est nor- malement réalisé en matière plastique. Les fils de conduc- tion de la diode rev8tus de caoutchouc silicone qui s'é- tendent vera l'arrière sont noyés dans une résine époxy 46 et sont prolongés à l'arrière du bottier par des bornes 47 par l'intermédiaire de manchons isolants 48,50. Une bague 52 en treillis électriquement conducteur, disposée immédia- tement en face de la LED 40, est maintenue en place au mo- yen d'une bague de blocage annulaire 54. En face du treil- lis conducteur 52 est disposé un disque polariseur circu- laire 56 qui peut éventuellement comporter sur une face la- térale un filtre de densité neutre 58. En face du polari- seur 56 est disposée une lentille circulaire 60 qui est maintenue en place au moyen d'une enveloppe annulaire 62. La lentille 60 peut comporter un revêtement auto-réfléchis- sant 64 sur sa face frontale. Entre la lentille 60 et le bottier 42 peut être prévu un joint 66. Le bottier 42 possède un filetage extérieur 68 et por- te un écrou de blocage 70, une rondelle 72 et une bague d'étanchéité 74 permettant le montage du bottier sur un tableau. Conformément à la présente invention, au moins une partie de la surface cylindrique interne 76 du manchon de centrage 44 est noircie. D'autres surfaces internes peuvent être noircies si nécessaire. REVENDICATIONS 1. Lampe de signalisation comprenant une source de lumière disposée dans des moyens-supports, caractérisée par le fait que pratiquement toutes les surfaces des dits mo- yens-supports de la source de lumière entourant la source de lumière sont revêtus de noir, à l'exception d'une por- tion des dites surfaces à travers laquelle la lumière émise par la source de lumière passe en direction de l'extérieur vers l'opérateur. 2. Lampe de signalisation selon la revendication 1, dans laquelle la dite source de lumière est une diode lumi- nescente LED et les dits moyens-supports de la source de lumière comportent une capsule transparente en matière plas- tique pour la dite diode LED, une grande partie de la sur- face extérieure de la capsule étant revêtue de noir, à l'exception d'une zone sur sa face frontale pour permettre le passage de la lumière émise vers l'opérateur. 3. Lampe de signalisation selon la revendication 1, dans laquelle la dite source de lumière est une diode lumi- nescente LED, et les dits moyens-supports de la source de lumière comprennent une capsule transparente en matière plastique pour cette diode IED et il est en outre prévu une lentille à travers laquelle on peut voir cette diode encapsulée et un bottier non transparent qui contient la diode LED et la lentille et qui supporte la lentille dans sa position de fonctionnement avec au moins une portion de sa surface arrière en contact avec une surface frontale de la diode LED encapsulée, toutes les surfaces de cette diode LED et cette lentille étant revêtues de noir, à l'excep- tion des zones de la diode LED et de la lentille en contact entre elles et de la zone de la surface frontale de cette lentille à travers laquelle est vue la lumière émise par la diode LED. 4. Lampe de signalisation selon la revendication 3, dans laquelle une portion annulaire extérieure de la sur- face frontale de la lentille comporte un revêtement non réfléchissant autour de la dite zone à travers laquelle est vue la lumière émise par la diode. 5. lampe de signalisation, caractérisée par le fait qu'elle comporte une diode luminescente LED, disposée dans une capsule transparente cylindrique en matière plastique, cette capsule possédant une face circulaire frontale pla- ne et une face circulaire arrière plane, une lentille cy- lindrique, cette lentille possédant une face frontale plane et une face arrière plane, un bottier cylindrique creux contenant la dite diode LED encapsulée et la lentille et maintenant la dite surface frontale de la capsule en coopération avec au moins une portion de la surface arrière de la dite lentille, et un manchon annulaire qui coopère avec le bottier et agencé pour maintenir la lentille en po- sition par rapport à la diode LED encapsulée, toutes les surfaces extérieures de la capsule et de la lentille étant revêtues de noir,. l'exception de portions de surfaces de la capsule et de la diode LED en contact entre elles et de la zone de la surface frontale de la!entille à travers la- quelle est vue la lumière émise par la diode DLED. 6. Lampe de signalisation selon la revendication 5, dans laquelle le diamètre de la lentille est plus grand que celui de la capsule de la diode DEDl la suurface frontale de la dite lentille étant rev&tue de noir, à l'exception d'une zone circulaire centrale d'un diamètre correspondant à ce- lui de la dite capsule cylindrique à travers laquelle est rue la lumière émise par la diode LED. 7. Lampe de signalisation comprenant une source de lumière contenue dans des moyens-supports, caractérisée par le fait qu'au moins une portion doo surfaces des dits mo- yens-supports de la source de lUDièr entourant la source de lumière est noircie. 8. Lampe de signalisation selon la revendication 7, dans laquelle sont prévus i bottier cylindrique2 une diode liuinescente LED, un manchon cylindrique, ladite diode LED etant montée dans le boitiez à l'aide dudit manchon cylin- drique, ledit manchon cylindrîque étant noirci sur sa sur- face cylindrique interne entourant la diode LED et une lentille étant montée dans le bottier en face de la diode IED. 9. Lampe de signalisation selon la revendication 8, dans laquelle les fils de conduction de la diode LED sont noyés à l'intérieur du bottier dans une résine époxy. 10. Lampe de signalisation selon la revendication 8, dans laquelle est prévu, entre la lentille et la diode LED, un polariseur circulaire et un treillis électriquement conducteur. 11. Lampe de signalisation selon la revendication 10, dans laquelle est prévu un filtre de densité neutre formé sur une surface du dit polariseur circulaire.