Brevet FR2539900A3 — publié le 19840727

FR 2539900 A3 19840727 FR 8400865 A 19840120 Dispositif d'éclairage pour dispositifs d'affichage passif fonctionnant par transmission. La présente invention concerne un dispositif d'éclairage pour dispositif d'affichage passif fonction- nant par transmission, notamment un dispositif à cristaux liquides à affichage couleur, derrière lequel se trouvent au moins deux sources lumineuses assurant l'éclairage de fond en couleur pour afficher les informations en couleur au moyen du dispositif d'affichage. On connaît un-dispositif d'éclairage de ce type par la DE-A-21 60 611 Pour assurer le fonctionnement par transmission du dispositif d'affichage, des sources lumi- neuses individuelles sont disposées latéralement derrière lui entre des écrans opaques, de façon à obtenir une incidence latérale de la lumière derrière le dispositif d'affichage Cependant, il en résulte à la fois un éclai- rage peu efficace et un encombrement important du bottier des sources lumineuses dans la paroi duquel se trouve le dispositif d'affichage. Pour changer de couleur d'éclairage, on prévoit des sources lumineuses individuelles de couleurs diffé- rentes, que l'on peut mettre en marche alternativement ou en superposition Cependant, il résulte, du décalage géométrique de ces sources lumineuses de couleurs diffé- rentes, un décalage de la distribution de luminosité sur le dispositif d'affichage, lorsque l'on passe de l'une à l'autre des couleurs d'éclairage, ce qui peut être très gênant pour la simplicité de la saisie et de l'interpré- tation visuelles du contenu du dispositif, précisément lorsque les conditions lumineuses environnantes sont défavorables. L'éclairage de fond que l'on peut obtenir avec le dispositif d'éclairage de ce type ne satisfait donc pas, tant en ce qui concerne l'uniformité de distribution de la luminosité que les possibilités de passage entre des représentations de couleurs différentes, à des exigences accrues telles qu'il s'en présente notamment dans le cas des instruments des tableaux de bord des véhicules, o il peut se produire des variations extrêmes des conditions lumineuses environnantes Compte-tenu de ces données, l'invention a pour objet un dispositif d'éclairage du type précité produisant, avec une struc- ture plus simple, un éclairage de fond très homogène sur toute la surface du dispositif d'affichage, tout en conservant la possibilité de modifier la couleur de cet éclairage de fond homogène. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, les parties réfléchissantes du boîtier sont les parois intérieures (parois latérales, couvercle postérieur) et produisent une réflexion diffuse chromatiquement neutre, l'une au moins des sources lumineuses étant séparée d'au moins une autre source lumineuse, ainsi que de l'ouverture du dispositif d'affichage par une cloison transparente filtrant la lumière, dont la face située du côté de l'ou- verture du dispositif d'affichage est également à réflexion diffuse chromatiquement neutre et dont la face opposée comporte une couche d'enduction colorée. Cette solution utilise le fait qu'on obtient un éclairage de dispositif fonctionnant par transmission et rélexion ou "transflecteur" particulièrement uniforme sur la surface, par exemple selon la description du brevet suisse 619 301, lorsque la source lumineuse est placée derrière le transmetteur-réflecteur ou "trans- flecteur", dans un boîtier à parois à-réflexion diffuse, selon la description donnée pour un cas d'application particulier dans la EP-A O 040 434. Selon le côté de la cloison du transflecteur, colorée unilatéralement, on branche la source lumineuse, on obtient un éclairage de fond du dispositif d'affichage de coloration différente, en obtenant, en raison des réflexions diffuses chromatiquement neutres se produisant sur les parois intérieures du boîtier, ainsi que sur la face de la cloison située du côté du dispositif d'affichage, même en présence de plusieurs sources lumineuses, un rayonnement diffus homogène de la face postérieure du 253990- dispositif d'affichage sur toute sa surface, et même alors sans influences de coloration croisées gênantes, en passant continuellement de la couleur d'une face de la cloison constituée par une feuille filtrant la lu- S mière, à la couleur de l'autre face et en réalisant ainsi un fonctionnement à lumière de couleur mixte Cela permet une adaptation optimale de l'éclairage de fond aux conditions lumineuses environnantes du côté de l'ob- servateur, tant en ce qui concerne l'intensité que la couleur de l'éclairage de fond du dispositif d'affichage (donc le contraste de l'affichage des informations). D'autres variantes et avantages de l'invention seront indiqués On utilise pour cela de façon particu- lièrement appropriée les possibilités connues en tant que telles (DE-A 31 45 127) de conformer la cloison de façon qu'elle présente une transparence variant loca- lement, pour obtenir ainsi la compensation visée des augmentations de luminance dues au fait que l'on se rapproche davantage d'une source lumineuse. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails sur un exemple d'exécution préféré non limitatif, en regard du dessin annexé qui le représente en se limitant à l'essentiel et en respectant approxima- tivement l'échelle Sur le dessin annexé: La figure 1 représente un dispositif d'éclairage selon l'invention, devant lequel est placé un dispositif d'affichage, en coupe longitudinale; La figure 2 est une vue de dessus du dispositif d'éclairage de la figure 1, suivant les lignes de coupe indiquées par les flèches I de la figure 1. Le dispositif d'éclairage esquissé en coupe verticale sur la figure l comprend essentiellement un boîtier 1 comportant une ouverture 2 devant laquelle se trouve un dispositif d'affichage passif 3 fonction- nant par transmission, réalisé de préférence sous la forme d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides. Derrière le dispositif d'affichage 3, par rapport à la direction d'observation 4, le boîtier 1 contient au moins deux sources lumineuses 5, 6, réalisées sous la forme de lampes à incandescence traversant un couvercle postérieur 7 du boîtier et fixées de façon amovible dans celuici au moyen de douilles de branchement 8, dans l'exemple d'exécution préféré représenté. Devant un retrait 9 situé à la transition entre des parois latérales supérieure et inférieure 11 obliques par rapport à l'axe de symétrie 10 du boîtier et un em- bout d'emboîtement 12 de la structure du boîtier, une platine à circuits imprimés 13, sur laquelle un circuit est imprimé par placage, un châssis opaque 15 est fixé devant l'ouverture 2 du boîtier au moyen de broches de fixation 14 La liaison électrique entre la platine de circuits imprimés 13 et les électrodes du dispositif 3 est réalisée par des barrettes de contact 16 en caoutchouc. Les parois du boîtier 1 sont en métal ou en matière plastique Vers l'intérieur du boîtier 1 situé derrière l'ouverture 2 de l'indicateur,les parois laté- rales il ont dans chaque cas un effet optique de réflexion diffuse asélective, par exemple en raison de l'application d'une couche blanc mat ou d'une couche de revêtement blanc d'effet correspondant. Une source lumineuse 6 au moins, située dans le boîtier 1, est séparée géométriquement de son ouverture 2 et d'au moins une autre source lumineuse 5, située dans le boîtier 1, par une feuille filtrant la lumière, constituant une cloison transparente 17 En raison du choix de sa matière, de l'enduction ou du revêtement, elle est également blanche du côté de l'ouverture 2 du dispo- sitif 3, et par suite, douée d'une réflexion diffuse asélective, tandis que sa face opposée, qui se trouve donc du côté de la zone séparée du boîtier 1, comporte un revêtement coloré ou une couche colorée 18 La cloi- son 17 est fixée entre des nervures de retenue 19 sur une paroi latérale il et sur le couvercle postérieur 7 de façon que, pour la source lumineuse 6 mentionnée en premier lieu, une plus faible fraction du volume du boî- tier l soit séparée que pour la partie du boîtier comportant la source lumineuse 5 plus intense et l'ouverture 2 du 253 ? 9 t 3 dispositif 3. Lorsque le dispositif d'affichage 3 fonctionne le jour, l'information représentée sur lui (par exemple par formation de symboles par segments) ne doit pas être irradiée par la clarté environnante qui tombe sur lui dans la direction d'observation 4 Donc, lorsque ce dispositif à transmission 3 fonctionne le jour, il faut prévoir derrière, donc dans le boîtier 1, une source lumineuse 5 relativement très intense Sa lumière subit -une réflextion diffuse sur les surfaces blanches, donc à réflextion diffuse asélective, c'est-à-dire en particu- lier sur la paroi latérale inférieure 11 et la cloison 17, pour sortir par l'ouverture 2 dans le sens opposé au sens d'observation 4 Si plusieurs sources lumineuses 5 de ce genre sont disposées dans cette partie du boîtier 1, il se produit une distribution de la lumière en raison de la superposition de leurs fractions de rayonnement par suite de ces réflexions diffuses sur la paroi, ce qui entraîne un éclairement uniforme de la surface intéressée du dispositif 3, malgré la présence de sources lumineuses individuelles (plus ou moins ponctuelles). Dans un environnement sombre, on souhaite dans -la direction d'observation 4, pour afficher les infor- mations, éclairer le dispositif 3 dans une nuance de colo- ration différente, par exemple rouge orangé ou vert clair, pour compenser des pertes de sensibilité de l'oeil dues aux variations de contrastes provoquées par de telles nuances. Il faut, en outre, une intensité lumineuse plus faible derrière le dispositif 3 On branche alors, par suite, l'autre source lumineuse 6 Elle peut être placée dans le compartiment le plus petit du boîtier 1, car elle provoque, par suite une déperdition thermique par rayonnement plus faible Les rayons lumineux sortant dans ce compartiment plus petit du boîtier 1, individualisé par la cloison 17, doivent traverser la couche colorée 18 de la cloison transparente 17 sur leur trajet vers l'ouverture 2, ils apparaissent donc dans la zone du compartiment située derrière 'ouverture 2 comme de la lumière colorée conformément à la couche La lumière réfléchie sur la couche 18 subit sur la paroi latérale il voisine une réflexion chromatiquement neutre, et elle contribue donc aussi, enfin, à l'éclairage coloré du dispositif 3 dans le sens opposé à la direction d'observation 4 Il en va de même pour les fractions de la lumière colorée par la cloison 17 qui ne parviennent pas directement dans la zone de l'ouverture 2, mais subissent une réflexion diffuse chromatiquement neutre sur la paroi latérale il opposée Pour l'affichage des indications au moyen du dispositif d'affichage 3, on obtient donc de nouveau un éclairage de fond en couleur extrêmement homogène au moyen d'une source lumineuse 6, en principe identique, en particulier n'ayant pas à être pourvue d'une calotte colorée, comme dans le cas de la source lumineuse 5 des- tinée au fonctionnement de jour. Ce dispositif est en outre particulièrement avantageux, du fait qu'à partir de lumière blanche selon le fonctionnement avec la source de jour 5, en branchant en plus d'autres sources lumineuses 6 qui en sont séparées par la cloison filtrant la lumière 17 et en réglant leur luminance, on peut obtenir le passage voulu entre les nuances de coloration du fait que les différentes sources de l'éclairage de fond en couleurs mixtes ne s'influencent pas mutuellement, mais produisent une couleur mixte très homogène derrière le dispositif d'affichage 3, en raison des réflexions asélectives sur la paroi Ainsi, un simple réglage d'intensité au niveau de l'alimentation des sources lumineuses 5, 6 permet une transition progres- sive entre l'éclairage de fond lorsque le dispositif d'affichage 3 fonctionne dans un environnement clair de jour et la nuit, sans que des fractions de l'affichage des informations soient représentées sur le dispositif 3 avec une autre nuance de coloration que d'autres fractions d'information Lorsque, d'autre part, certaines zones du dispositif 3 doivent être irradiées en d'autres couleurs que d'autres zones, en raison d'un contenu différent des informations, on peut prévoir des boîtiers correspondants l répartis corrélativement derrière un dispositif d'affichage 3 de grande surface, contigus ou emboîtés (on n'en a pas tenu compte suirle dessin) On peut aussi délimiter à l'intérieur du boîtier 1, selon les données correspondant à la source lumineuse 6, d'autres compartiments au moyen de cloisons filtrant la lumière, transparentes, supplémentaires, comportant des couches d'une autre couleur que la source lumineuse 6 de jour, pour permettre de choisir entre des colorations d'éclai- rage de nuit variées selon les données ou de régler des couleurs mixtes constituées par plusieurs composantes. On peut aussi fixer les différentes couleurs selon l'in- formation instantanée représentée au moyen du dispositif de traitement des informations, qui réalise aussi l'affi- chage des informations en attaquant sélectivement des segments du dispositif d'affichage 3-. Dans la vue de dessus en coupe de la figure 2, on a tenu compte du fait que, selon les données géométriques derrière l'ouverture 2 du dispositif 3, il peut convenir de faire varier localement l'intensité et, par suite, l'effet d'obscurcissement de la couche 18 sur la cloison transparente 17, selon la distance du dispositif 3 On évite ainsi que, par exemple, les compo- santes chromatiques de la lumière de la source de nuit 6 soient plus intenses au voisinage du bord supérieur du dispositif 3 que dans la zone inférieure, en raison d'une distance plus faible, cela en réduisant la trans- parence de la cloison 17 en appliquant davantage de couche 18 (ce qu'on a représenté par une réduction des lignes en rayons de la figure 2) Au lieu ou en plus de cela, on peut aussi prévoir l'impression d'un réseau 20 de couleur absorbant la lumière, par exemple noire, ce qui provoque également une plus forte irradia- tion de la cloison colorée 17 dans la zone postérieure du boîtier 1 et, par suite favorise l'homogénéité du mélange de lumières derrière l'ouverture 2. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'éclairage pour dispositif d'affichage passif fonctionnant par transmission, notam- ment un dispositif d'affichage à cristaux liquides à affichage couleur, derrière lequel se trouvent au moins deux sources lumineuses assurant l'éclairage de fond en couleur pour afficher les informations en couleur au moyen du dispositif d'affichage, caractérisé en ce que les parties réfléchissantes du boîtier sont les parois intérieures (parois latérales ( 11), couvercle postérieur ( 7)) et produisent une réflexion diffuse chromatiquement neutre, l'une au moins des sources lumineuses ( 6) étant séparée d'au moins une autre source lumineuse ( 5) ainsi que de l'ouverture ( 2) du dispositif d'affichage par une cloison transparente ( 17) filtrant la lumière, dont la face située du côté de l'ouverture ( 2) du dispositif d'affichage est également à réflexion diffuse chroma- tiquement neutre, et dont la face opposée comporte une couche d'enduction colorée ( 18). 2 Dispositif selon la revendication 19 caractérisé en ce que la couche ( 18) est formée sur la cloison ( 17) de façon à présenter des variations locales de trans- parence. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche colorée ( 18) se trouvant sur la cloi- son transparente ( 17) présente des variations locales d'intensité d'absorption lumineuse. 4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cloison ( 17) comporte un réseau ( 20) de matière absorbant la lumière, présentant des variations locales d'épaisseur de ligne. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la cloison ( 17) délimite à l'intérieur du boîtier ( 1) des comparti- ments de volumes différents, l'ouverture ( 2) du dispo- tif d'affichage se trouvant dans le compartiment de plus grand volume, ainsi que la source lumineuse de jour ( 5) de plus-forte intensité lumineuse. ú 539903 6 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs autres sources lumineuses ( 5) et cloisons transparentes ( 17) sont placées dans le boîtier ( 1). 7 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'un autre dispositif d'éclairage semblable de plus petites dimensions que le premier dispositif d'éclairage est placé dans le boîtier ( 1) derrière une partie de la surface de son ouverture ( 2).