Brevet FR2579353A1 — publié le 19860926

L'invention a pour objet un dispositif de signalisation modulaire utilisant un relais fluorescent, permettant un gain en contraste grâce à l'emploi de conducteurs de lumière dans lesquels s'opère un changement de fréquence. L'invention est utile par exemple dans tous les dispositifs de signalisation à éclairage interne, à signalisation colorée. Le but principal de l'invention est de réaliser un boîtier de signalisation affichant un message quelconque et permettant de modifier, manuellement ou non, la nature d'un message (symboles, messages alphanumériques, dessins, etc.), et cela dans différentes couleurs et différentes tailles, à partir d'une source fixe d'énergie disposée dans ce boîtier. L'invention fait appel à des concentrateurs luminescents connus en soi dans la Littérature scientifique, mais dont la possibilité d'application à la fabrication de panneaux de signalisation n'a pas encore été envisagée. On sait que certaines résines contenant des matériaux émissifs ont la propriété de conduire la lumière réémise et d'assurer sa concentration dans différents plans; le phénomène de conduction aboutit, pour des distances courtes, à des résultats macroscopiques analogues à ceux qui peuvent résulter de l'utilisation de fibres optiques. Un tel concentrateur est constitué classiquement par une plaque ou un cylindre en matière transparente à indice de réfraction élevé (verre, polymère, ou résine)dopé dans la masse ou au moins en surface à l'aide de corps capables d'absorber une fraction aussi grande que possible du spectre émis par les sources placées au voisinage, et de la réémettre de façon concentrée dans une bande de fréquence à laquelle l'oeil est sensible. La fraction réémise du spectre reste enfermée en grande partie dans le matériau en raison de l'indice de réfraction élevé de la matière, et elle est conduite par réflexions totales successives internes jusqu'aux tranches du concentrateur par où elle peut s'échapper, éventuellement dans des directions privilégiées. Un dispositif conforme à l'invention comprend un boîtier renfermant des sources lumineuses classiques propres à l'application choisie (tubes fluorescents, lampes à incandescence, Lampes halogènes, lampes à éclair ou à éclairement moduLé, etc...), au moins un support constituant une matrice pour concentrateurs de lumière et des concentrateurg réalisés avec les matériaux dopés de substances émissives définies ci-dessus aptes à être facilement logés dans la matrice selon diverses dispositions souhaitées avec leur fact émissive hors du boîtier. De préférence, les concentrateurs sont analogues à des crayons à face émissive extrême. Ainsi il est facile de composer un texte, les parties non utilisées de la matrice étant obturées par des corps de même section que les crayons, ou par des corps opaques de même couleur que la façade du panneau. Par rapport aux dispositifs existants, le dispositif de L'invention se situe entre les panneaux statiques habituels et les panneaux dynamiques à diode électroluminescente, à cristaux liquides, ou encore à rouleaux magnétiques. Il permet aux utilisateurs, notamment dans le cadre de signalisations temporaires, d'installer rapidement une signalisation de qualité, très visible, surtout par temps de brouillard, avec possibilité de clignotement, et cela dans les plus brefs délais. Un tel dispositif est extrêmement économique compte tenu de La simplicité de sa'fabrication, de la facilité et de la souplesse de son utilisation. Selon un premier mode de réalisation de l';nven- tion, les concentrateurs sont des cylindres allongés ou crayons et ils reçoivent le rayonnement émis par les sources d'énergie sur leur face latérale. Une autre partie de teur face placée à l'intérieur du boîtier de signalisation peut être recouverte d'une substance réfléchissante comme l'aluminium ou l'argent. Selon un deuxième mode de réalisation de l';nven- tion; les concentrateurs sont associés à des faisceaux de fibres optiques qui leur transmettent le rayonnement provenant d'une source d'énergie, de préférence à leur face extrême interne. Ainsi, la face latérale extérieure des crayons peut avantageusement être couverte d'une substance réfléchissante comme l'aluminium ou l'argent. La quantité d'énergie supérieure à celle qui est réémise est alors absorbée puis réémise, ce qui permet un éclairement lumineux coloré plus intense que lorsque l'on utilise un simple filtre coloré non luminescent. On utilise de préférence, dans le cadre de l';n- vention, pour la réalisation des concentrateurs, une substance fluorescente disponible dans le commerce, soit le composé PMMA rouge fluorescent connu sous la marque ALTULOR T 770 contenant 102 ppm de rhodamine B, soit le composé PMA vert fluorescent connu sous la marque ALTULOR T 775 contenant 100 ppm d'un colorant dérivé du pérylène (solvant green 5), soit un mélange de ces composés (PMMA désigne le polyméthacrylate de méthyle). On peut également utiliser de façon avantageuse des résines de coulée et d'inclusion comme tes résines ALTULOR de l'entreprise française CDF Chimie dans lesquelles on dissout un ou plusieurs produits fluorescents qui peuvent être à titre d'exemple des colorants dérivés du xanthène. De préférence aussi, la ou les substances émissives sont dissoutes dans la masse dans la partie recevant l'émis sion de la source d'énergie. On donnera maintenant sans exclure aucune variante et sans intention limitative une description de plusieurs exemples de réalisation d'un dispositif selon l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - ia figure 3 est un exemple d'utilisation d'un dispositif luminescent pour la signalisation selon l';nven- tion. Dans l'exemple illustré par la figure 1, on a représenté un seul crayon 1 en polyméthacrylate de méthyle, cylindrique, ayant une surface externe de grande dimension par rappor-t à la section droite du cylindre; celle-ci peut être carrée, rectangulaire, circulaire ou hexagonale. La face latérale est destinée à recevoir le rayonnement direct ou diffus émis par des sources d'énergie 2 placées dans un boîtier de signalisation 3. La face extrême, ou tranche 4, qui est placée à l'intérieur du boîtier, est couverte d'une couche réfléchissante (aluminium ou argent par exemple). La section droite de chaque concentrateur est adaptée à la taille de La signalisation prévue; elle est de l'ordre du cm2, mais peut être choisie très inférieure ou très supérieure à cette valeur. La longueur des concentrateurs est avantageusement de l'ordre du dm. La surface de la face extrême ou tranche 5, qui est la face émissive de l'illumination secondaire recherchée, peut être accrue par une découpe en ondulations, en dents de scie, ou par un simple dépolissage. Ainsi, de l'énergie émise par les sources 2 dans toutes les directions de l'espace à l'intérieur du boîtier 3 est absorbée dans tes concentrateurs contenant la substance luminescente. Cette lumière est dirigée vers la surface 5 où elle joue le rôle de source lumineuse secondaire après changement de fréquence et concentration de lumière, ce qui apporte des avantages certains en signaLisation. Dans l'exemple illustré par la figure 2, on a représenté un seul crayon 6 en polyméthacrylate de méthyle, cylindrique, anaLogue à celui de l'exemple illustré par La figure 1. Le rayonnement émis par une source d'énergie 2 est capté par des fibres optiques 7 et pénètre dans le concen trateur par une face extrême 8. La face latérale 9 du concentrateur 6 est avantageusement couverte d'une substance réfléchissante comme l'aluminium ou L'argent, pour emprisonner au mieux les photons réémis. Il peut être avantageux de réaliser une cavité 10 telle qu'une extrémité d'une fibre optique 7 puisse pénétrer dans le concentrateur 6 à partir de sa face extrême 8 qui est opposée à sa face extrême émissive 5. Comme dans l'exemple précédent,la surface de la tranche 5 qui est responsable de l'illumination secondaire recherchée peut être accrue par une découpe,en ondulations, en dents de scie, ou par un dépolissage. Ainsi, l'énergie provenant de la fibre optique 7 ou d'un faisceau de fibres optiques est absorbée dans le crayon contenant la ou les substances émissives. Cette lumière est dirigée vers la surface 5. La lumière non absorbée est également dirigée vers la surface 5 à l'intérieur du concentrateur 6 qui joue aussi le rôle de fibre optique pour les rayonnements qu'il n'est pas susceptible d'absorber. Dans ces deux exemples, les concentrateurs sont cylindriques; ils peuvent être simplement allongés ou avoir toute configuration particulière souhaitée. Sur la figure 3, un boStier 3 est représenté en perspective avec plusieurs concentrateurs qui peuvent être comme ceux des figures 1 ou 2. Ces concentrateurs sont accolés pour composer un message ou un symbole lumineux par leurs faces émissives 5 groupées comme il convient. Dans tous les cas, le boîtier 3 est fermé de préférence sur toutes ses faces afin de limiter un volume interne 11. Dans l'exemple de la figure 1, ce volume est assez profond pour contenir la ou les sources d'énergie 2. Dans l'exemple de la figure 2, le boîtier 3 a un volume interne 11 qui peut être divisé par une cloison interne 12. Cette cloison 12 est parallèle au support des concentrateurs. Elle peut être prévue soit pour être traversée par les con centrateurs 6 afin que la face extrême arrière 8 de ces derniers soit accessible directement chacun à une fibre optique 7, soit au contraire pour être traversée par Les fibres optiques 7, l'assemblage de celles-ci avec les concentrateurs 6 se faisant en avant de La cloison 12. De préférence, chaque boîtier 3 présente dans La région de sa paroi ou face avant un support du type d'une matrice 13 présentant de nombreux Logements voisins ouverts entre l'extérieur et le volume interne 11 pour la réception et le maintien des concentrateurs 1 ou 6. Cette matrice peut être avantageusement une structure en nids d'abeilles à alvéoles ouverts dans lesquels on peut enfoncer tes concentrateurs 1 ou 6. Ces derniers sont retenus -dans la matrice 13, par exemple par un enfoncement sous une Légère pression; des moyens d'agrafage ou de serrage peuvent être employés ou des moyens de montage à vis ou à baionnette. IL existe aussi des corps d'obturation 14 en matière opaque ou à face extrême non émissive, noire par exempLe, pour la réalisation d'un fond ou d'intervalles entre les concentrateurs émissifs.Ces corps d'obturation 14 sont identiques, géométriquement parlant, au moins en section droite, aux concentrateurs 1,6 qu'ils peuvent remplacer dans tous logements de la matrice 13. Dans l'exemple de La figure 1, la matrice 13 ne tient les concentrateurs 1 que par une fraction de Leur longueur, de préférence leur partie avant, afin que la plus grande partie de leur face latérale soit exposée à l'énergie émise par les sources 2. Dans ce cas, les faces internes du boîtier 3 sont avantageusement couvertes d'une couche réflé chissante Dans l'exempLe de la figure 2, les concentrateurs 6 pourraient être contenus dans La matrice 13 sur la totalité ou la presque totalité de leur longueur. La matrice 13 peut constituer elle-même La paroi avant du boîtier 3 : il est possible aussi de prévoir juste en avant de la matrice 13 une paroi transparente pivotante ou coulissante protégeant les faces émissives. Le dispositif de l'invention est réalisable à toutes tailles jugées désirables. A de petites dimensions il peut servir de moyen de signalisation à L'intérieur d'un bâtiment, dans des édifices publics, dans des salles de réunions, etc.; a de grandes dimensions il peut servir à l'affichage public, à la publicité, etc.; à des dimensions moyennes il peut etre employé à La signalisation routière, par exemple à la réalisation de feux tricolores au moyen de trois boitiers alignés verticalement ayant, dans leurs matrices, des concentrateurs produisant la lumière colorée souhaitable. R EVE ND I CATI O NS 1 Dispositif de signalisation comprenant un bottier (3) à volume interne (11) caractérisé en ce que ce boîtier (3) présente dans la région de sa paroi avant un support du type d'une matrice (13) présentant de nombreux logements voisins ouverts entre l'extérieur et le volume interne (11), cette matrice (13) étant destinée à recevoir et à tenir en place d'une part des concentrateurs (1,6) en matière dopée de substance émissive connue en soi ayant chacun une face émissive-(5) visible de l'avant du boîtier (3) et au moins une autre partie de leur surface exposée à l'intérieur du bottier (3), d'autre part des corps d'obturation (14) à face non émissive, cependant que ce boîtier (3) contient aussi des sources lumineuses classiques (2) à rayonnement choisi en combinaison avec la matière dopée constituant les concentrateurs (1,6), ces derniers opérant un changement interne de fréquence et concentrant La lumière à leur face émissive (5). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé -en ce que Les concentrateurs (3,6) sont de type allongé et sont tenus dans la matrice (13) par une partie de leur longueur, de préférence leur partie avant, avec leur face extrême avant constituant la face émissive (5). 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les concentrateurs (1,6) ont leur face latérale exposée à l'intérieur du boîtier (3) et leur face extrême arrière opposée à leur face émissive avant (5) est couverte d'une couche réfléchissante. 4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le boîtier (1) contient des fibres optiques t7) s'étendant entre au moins une source lumineuse classique (2) et la face extrême arrière des concentrateurs (6), la face latérale de ces derniers étant couverte d'une couche réfléchissante. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'une cavité (10) est prévue dans les concentrateurs (6) à partir de leur face extrême arrière (8) pour recevoir une partie extrême d'une fibre optique (7) au moins. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les concentrateurs (1,6) sont en polyméthacrylate de méthyle contenant au moins une substance luminescente. 7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support du type matrice (13) est une structure en nids d'abeilles à alvéoles ouverts. 8. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le boitier (3) a dans son volume interne (11) une cloison (12) parallèle à la matrice (13) et espacée de celleci pour soutenir l'extrémité arrière des concentrateurs (6) ou l'extrémité avant des fibres optiques (7)