Brevet FR2655710A1 — publié le 19910614

La présente' invention concerne un dispositif de guidage de la lumière issue d'un voyant lumineux. Il est courant d'équiper des appareils incorporant des modules électroniques avec des voyants lumineux qui guident un opérateur dans l'utilisation d'un tel appareil ou qui l'informent sur sa configuration. Ces voyants sont disposés pour être visibles par l'opérateur, ils apparaissent donc à travers une paroi qui sera dénommée face avant. Ce sont fréquemment des composants de petite taille, des diodes électroluminescentes par exemple, dont la dimension hors connexion est faible, de l'ordre de quelques millimètres. Ces voyants sont généralement fixés sur des circuits électroniques tels que des circuits imprimés. Si ces circuits sont sensibles aux décharges électrostatiques, il n'est pas possible d'encastrer directement les voyants dans la face avant. En effet les connexions d'un tel voyant seraient trop proches de celle-ci et pourraient transmettre au circuit auquel elles sont raccordées une décharge générée par l'opérateur. Il est ainsi connu d'éloigner ce voyant de la face avant pour respecter une distance de séparation de l'ordre de 12 à 15 millimètres au minimum. Un guide de lumière rigide et plein est généralement interposé entre la face avant et le voyant pour canaliser la plus grande partie de l'énergie lumineuse et pour combler l'espace qui, sans cela, serait laissé vide.Ce guide de lumière étant fixé sur la face avant, le circuit doit être positionné avec une grande précision par rapport à cette même face de manière à ce que le voyant soit aligné face au guide. Cette solution entraîne des contraintes importantes sur le plan de la conception et de la réalisation mécanique de l'appareil. La présente invention a ainsi pour objet un dispositif de guidage de la lumière qui facilite l'alignement du voyant, du guide de lumière et de la face avant. Selon l'invention, le dispositif de guidage de la lumière issue d'un voyant lumineux comprend un guide de lumière et se caractérise en ce qu'il comprend de plus un organe de fixation mécaniquement couplé à ce guide de lumière et fixant ce guide de lumière sur le voyant lumineux. Le désalignement éventuel entre le circuit sur lequel est fixé le voyant et la face avant est alors corrigé en jouant sur la souplesse de l'organe de fixation et/ou sur la souplesse du lien mécanique entre le circuit et le voyant, les pattes de connexion de ce voyant par exemple. De plus, dans le dispositif de guidage de lumière, l'organe de fixation comprend un module de positionnement déformable auquel le guide de lumière est mécaniquement couplé, ce module de positionnement, dans une position ouverte, recevant le voyant lumineux et, dans une position fermée, assujétissant mécaniquement le voyant lumineux au guide de lumière. En outre, dans le dispositif de guidage de lumière l'organe de fixation comprend un module de verrouillage qui fixe le module de positionnement dans la position fermée. Avantageusement, le dispositif de guidage de lumière se caractérise en ce que le module de positionnement comprend succesivement une première section de positionnement, une section porte guide et une deuxième section de positionnement, chacune de ces sections de positionnement étant reliée à la section porte guide par un rétrécissement et comprenant des moyens de positionnement du voyant lumineux. Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif de guidage de lumière se caractérise en ce que le module de verrouillage comprend une paroi mâle, pourvue de saillies, liée perpendiculairement à la première section de positionnement, et une paroi femelle, pourvue de cavités, liée perpendiculairement à la deuxième section de positionnement, les saillies et les cavités se faisant face dans la position ouverte et coopérant pour fixer le module de positionnement dans la position fermée. En outre, le dispositif de guidage de lumière est tel que l'organe de fixation et le guide de lumière sont réalisés d'un seul tenant dans un matériau plastique transparent, la face de sortie de ce guide étant dépolie, les autres faces de ce guide étant polies. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant exposés avec plus de détails dans le cadre d'exemples de réalisation donnés à titre non limitatif en se référant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, le schéma d'un voyant lumineux du type diode électroluminescente, - la figure 2, un schéma, vu de face, d'un dispositif de guidage de lumière selon l'invention - la figure 3, une vue de dessus de ce dispositif - la figure 4, une vue de gauche par rapport à la figure 2 de ce même dispositif, - la figure 5, une vue du dispositif enserrant le voyant lumineux dans la position fermée. Les éléments présents dans différentes figures seront affectés d'une seule référence. Le dispositif de guidage de lumière est prévu pour s'adapter sur tous les types de voyants lumineux. Dans l'exemple de réalisation dont la description suit, les moyens de fixation et de positionnement du dispositif sont présentés pour un voyant du type diode électroluminescente, ce qui ne doit pas être considéré comme une restriction de l'invention. Un modèle de diode électroluminescente 1 connu, représenté à la figure 1, comprend un corps 2 qui a sensiblement la forme d'un cylindre de révolution, ce corps étant pourvu d'un épaulement 3 à une de ses extrémités, et deux pattes de connexions 4, parallèles à l'axe du cylindre et traversant l'épaulement 3 selon un diamètre. Le dispositif de guidage de lumière comprend un guide de lumière et un organe de fixation qui maintient le guide dans une position définie par rapport à la diode. I1 est réalisé d'un seul tenant, par moulage d'un matériau plastique transparent dans le cas présent. De manière à faciliter la lecture, ce dispositif vu de face dans la figure 2 et de dessus dans la figure 3, sera fictement subdivisé en cinq parties - une première paroi qui, compte-tenu du mode de fixation explicité par la suite, sera dénommée paroi mâle A, - une première section de positionnement B, - une section porte-guide C, - une deuxième section de positionnement D, - une deuxième paroi, la paroi femelle E. Dans une position ouverte qui correspond à la mise en place de la diode, les sections B, C, D, sensiblement rectangulaires se succédent selon un axe médian I. Elles sont dans un même plan, tandis que les parois A, E, perpendiculaires à ce plan et à l'axe I, se font face. Le guide de lumière 5 épouse pratiquement la forme d'un cylindre dont l'axe J perpendiculaire au plan ci-dessus mentionné et coupant l'axe I, passe donc au centre de la section porte-guide C. La face d'entrée 6 de ce guide est la projection du cylindre sur la face supérieure de cette section. La face de sortie 7 est, ici, une calotte sphérique de dimension réduite par rapport à la face d'entrée. De même, la génération du cylindre qui est un cercle dans cette réalisation peut adopter un contour quelconque, un carré, un losange, par exemple. D'une manière générale, ce guide peut prendre les formes les plus diverses pourvu que sa face d'entrée soit sensiblement coplanaire à la section porte-guide et que sa géométrie respecte les règles connues en la matière. A cet effet, toutes ses faces seront polies de manière à optimiser la quantité de lumière transmise, à l'exception de la face de sortie 7 qui est dépolie de manière à assurer une meilleure diffusion angulaire de la lumière. L'organe de fixation est constitué de l'ensemble des éléments du dispositif à l ' exception du guide 5. Ce découpage conventionnel se justifie par le fait que le guide pourrait être un élément rapporté dans le dispositif. Il sera donc convenu que le guide est mécaniquement couplé à l'organe de fixation que ce couplage soit dû à une opération de montage ou à un moyen d'assemblage connu tel que le collage. Les sections de positionnement B, D étant pratiquement symétriques par rapport à la section porte-guide, leurs caractéristiques communes seront détaillées dans un premier temps et leur spécificités par la suite. Une section de positionnement comprend deux ailettes 10, 11 disposées parallèlement à l'axe I et symétriquement par rapport à celui-ci. Ces ailettes ont une épaisseur suffisamment faible pour pouvoir s 'incliner sous l'effet d'une pression transversale et faire ressort. La distance qui les sépare est inférieure au diamètre du corps 2 de la diode 1. Une telle section de positionnement comprend également une butée 12 disposée perpendiculairement à l'axe I. La distance qui sépare cette butée des ailettes est légèrement supérieure à l'épaisseur de l'épaulement 3 de la diode. La hauteur de cette butée est approximativement égale à la moitié du diamètre de l'épaulement. Ainsi la diode 1 peut s ' encastrer selon l'axe I dans la section de positionnement de manière à ce que l ' épaulement 3 prenne place entre la butée 12 et les ailettes 11, les pattes de connexion 4 de la diode s'appuyant sur cette butée. Chaque section de positionnement comporte de plus un rétrécissement 13 dans son épaisseur au niveau du raccordement avec la section porte-guide C. La section B comprend un amincissement 15 supplémentaire entre la butée 12 et la paroi A. Les longueurs des sections B, D sont liées par une relation qui sera donnée ultérieurement. La réunion des sections B, C et D constitue le module de positionnement. La paroi mâle A apparat également dans la vue de gauche du dispositif représentée à la figure 4. Elle constitue la partie mâle d'un module de verrouillage. Elle comprend une échancrure 17 dans le centre de sa partie supérieure dont la largeur est légèrement supérieure à l'écartement des pattes de connexion 4 de la diode 1. La partie inférieure de cette échancrure est sensiblement au même niveau que le haut de la butée 12. Le mécanisme de verrouillage proprement dit prend la forme de deux saillies 18, 19 disposées de part et d'autre de l'échancrure 17 et orientées vers l'extérieur du dispositif. La paroi femelle B comprend une échancrure 20 identique à celle qui figure dans la paroi A. Le mécanisme de verrouillage proprement dit prend la forme de deux cavités 21, 22 disposées de part et d'autre de l'échancrure 20 et débouchant vers l'intérieur du dispositif. Ces cavités font face aux saillies 18, 19. Le dispositif de guidage de lumière est prévue pour enserrer la diode 1. Celle-ci est donc présentée, comme cela a été précisé, sur l'une des sections de positionnement selon l'axe I, l'épaulement 3 venant se loger entre la butée 12 et les ailettes 10, 11, les pattes de connexion 4 prenant appui sur cette même butée. Le dispositif est déformable et, suite à la position ouverte, il apparat dans la position fermée dans la figure 5. Le rétrécissement 13 de chaque section de positionnement joue un rôle de charnière et de ressort et son dimensionnement est prévu pour que ses deux extrémités puissent faire un angle de 900. Les sections B et D sont donc orientés parallèlement à l'axe J de manière à présenter la diode 1 en regard de la face d'entrée 6. L'amincissement 15 de la section B, de même, donne la souplesse nécessaire à la paroi A pour que les saillies 18, 19 échappent la paroi femelle B avant de venir s encastrer dans les cavités correspondantes 21, 22. La surface de contact 25 entre ces saillies et ces cavités fait un angle avec l'axe J de manière à ce qu'une force de rappel, notamment celle des rétrécissements 13, tendant à éloigner les parois A, B, soit annihilée. Des considérations précédentes seront déduites les spécifications suivantes du dipositif qui complètent sa description - les butées 12 de chaque section de positionnement sont disposées de manière à ce que, lorsque le dispositif est verrouillé, l'extrémité lumineuse de la diode 1 vienne à proximité de la face d'entrée 6 compte-tenu de la courbure des rétrécissements 13, - la section B a une longueur qui vaut sensiblement la longueur de la section D diminuée de l'épaisseur de la paroi E, - la section porte guide C a une longueur qui, compte-tenu de la courbure des rétrécissements 13, assure un espacement des sections B et D tel que celles-ci soient parallèles et maintiennent correctement la diode 1, - la paroi mâle A, compte-tenu de la courbure des rétrécissements 13, a une hauteur inférieure à la longueur de la section porte-guide de manière à ce que le dispositif puisse effectivement être verrouillé. Il est à noter que, dans une variante de réalisation, la paroi mâle A peut être disposée dans le même plan que la butée 12 de la section B. Dans ce cas, la section D voit sa longueur réduite en conséquence et l'amincissement 15 qui donnait la souplesse nécessaire au verrouillage est reporté dans cette section D, entre la butée et la paroi femelle E. La diode électroluminiscente 1 étant couramment implantée sur un circuit imprimé, le dispositif de guidage de lumière sera monté, au choix, avant ou après l'implantation de cette diode. L'invention a été décrite en rapport avec une diode enrobée dans un corps 3 et présentant des pattes de connexion 4 qui sont utilisées pour la fixation de ce composant sur un circuit imprimé. Elle s'applique également si cette diode est un "composant monté en surface" lorsque l'organe de fixation et/ou la liaison mécanique de ce composant à un circuit assemblé sur la face avant sont tels que le désalignement éventuel entre ce circuit et la face avant puisse être corrigé. Revendications: 1) Dispositif de guidage de la lumière issue d'un voyant lumineux (1) comprenant un guide de lumière (5) caractérisé en ce qu'il comprend de plus un organe de fixation mécaniquement couplé audit guide de lumière fixant ce guide de lumière (5) sur ledit voyant lumineux. 2) Dispositif de guidage de lumière selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit organe de fixation comprend un module de positionnement (B, C, D) déformable auquel ledit guide de lumière (5) est mécaniquement couplé, ce module de positionnement, dans une position ouverte, recevant ledit voyant lumineux (1) et, dans une position fermée, assujétissant mécaniquement ledit voyant lumineux audit guide de lumière. 3) Dispositif de guidage de lumière selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit organe de fixation comprend un module de verrouillage qui fixe ledit module de positionnement dans ladite position fermée. 4) Dispositif de guidage de lumière selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit module de positionnement comprend successivement une première section de positionnement (B), une section porte-guide (C) et une deuxième section de positionnement (D), chacune desdites sections de positionnement étant reliée à la section porte-guide par un rétrécissement (13) et comprenant des moyens de positionnement (10, 11, 12) dudit voyant lumineux. 5) Dispositif de guidage de lumière selon la revendication précédente caractérisée en ce que ledit module de verrouillage comprend une paroi mâle (A), pourvue de saillies (18, 19), liée perpendiculairement à ladite première section de positionnement, et une paroi femelle (E) pourvue de cavités (21, 22) liée perpendiculairement à ladite deuxième section de positionnement, lesdites saillies et lesdites cavités se faisant face dans ladite position ouverte et coopérant pour fixer ledit module de positionnement dans ladite position fermée. 6) Dispositif de guidage de lumière selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit organe de fixation et ledit guide de lumière (5) sont réalisés d'un seul tenant dans un matériau plastique transparent, la face de sortie (7) dudit guide de lumière étant dépolie, les autres faces de ce guide (5) étant polies.