Brevet FR2677790A1 — publié le 19921218

DISPOSITIF D'AFFICHAGE POUR VEHICULES AUTOMOBILES. L'invention concerne un dispositif d'affichage pour véhicules automobiles comprenant un écran à cristaux liquides étroit et long, au moins une source de lumière, un guide optique étroit et long qui comporte une surface d'entrée de lumière sur son côté frontal de faible largeur, dont l'épaisseur de matière diminue à mesure que l'on s'éloigne la surface d'entrée de lumière, et dont la face éloignée de l'écran à cristaux liquides présente une surface réfléchissante. Le document de brevet allemand DE-33 13 288 AI divulgue un dispositif pour l'éclairage d'affichages passifs Ce dispositif d'affichage comporte un écran à cristaux liquides étroit et long Pour l'éclairage de l'écran à cristaux liquides, est prévue au moins une source de lumière La dite au moins une source de lumière est disposée en face de la surface d'entrée de lumière d'un guide optique étroit et long L'épaisseur de matière du guide optique diminue à mesure que l'on s'éloigne de la surface d'entrée de lumière, qui se trouve sur le côté frontal de faible largeur du guide optique Dans le cas de l'exemple de réalisation montré dans ce document, le guide optique présente une forme en coin Pour améliorer le rendement optique, une surface réfléchissante est rapportée sur la face arrière du guide optique Cette surface réfléchissante est ici de manière désavantageuse, réalisée sous la forme d'une pièce supplémentaire complexe et d'un coût élevé. Dans le cas du mode de réalisation déjà connu, il s'est avéré comme étant plus particulièrement désavantageux, le fait qu'en plus d'un réflecteur, il était nécessaire pour augmenter le rendement optique, de réaliser sur la face du guide optique s'étendant ici par exemple de manière plane et parallèle à l'écran à cristaux liquides, des rainures qui présentent dans ce cas une forme circulaire, et qui présentent un espacement plus faible à mesure que l'on s'éloigne de la surface d'entrée de lumière La lumière est réfractée au niveau de ces rainures et donc déviée dans une plus large mesure vers l'écran à cristaux liquides, dans la zone du guide optique, éloignée de la surface d'entrée de lumière Ce mode de réalisation s'avère comme étant particulièrement complexe et coûteux, notamment en ce qui concerne la construction et la fabrication En outre, la répartition des rainures ne garantit pas que l'écran à cristaux liquides soit éclairé de la manière la plus uniforme possible. Le but de l'invention consiste à fournir un dispositif d'affichage qui peut être fabriqué et monté de manière simple et peu coûteuse, pour lequel on obtient un éclairage le plus uniforme possible de l'écran à cristaux liquides, et pour lequel on obtient également un mode d'espacement et une liaison fiables et simples, entre le guide optique et l'écran à cristaux liquides. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que la dite au moins une source de lumière est une ampoule lentille, que l'ampoule lentille est disposée sur une plaque de circuit imprimé, et que l'écran à cristaux liquides est disposé avec le guide optique, par l'intermédiaire d'au moins un élément de fixation, dans une ouverture de la plaque de circuit imprimé, et est connecté électriquement. Il est avantageux que la dite au moins une source de lumière soit une ampoule lentille, parce que de cette manière, il est garantit de manière particulièrement simple et peu coûteuse, que la lumière émise par la source de lumière pénètre de la façon la plus plate possible dans le guide optique, et, en raison de l'apparition de la réflexion totale pour la forme choisie du guide optique, sort du guide optique d'une manière plus importante, dans la zone éloignée de la surface d'entrée de lumière, de sorte que l'on obtient un éclairage le plus uniforme possible, de l'écran à cristaux liquides, avec une entrée de lumière située d'un seul côté. En raison du fait que l'ampoule lentille est disposée sur une plaque de circuit imprimé et que l'écran à cristaux liquides est disposé avec le guide optique, par l'intermédiaire d'au moins un élément de fixation, dans une ouverture de la plaque de circuit imprimé, et est connecté électriquement, on obtient l'avantage d'un dispositif d'affichage particulièrement simple, pouvant être fabriqué et monté de manière peu coûteuse, et permettant d'obtenir un mode d'espacement et une liaison particulièrement fiables et simples entre le guide optique et l'écran à cristaux liquides, ce qui conduit à un éclairage le plus uniforme possible et à la possibilité de faibles séries. Il est avantageux que la dite au moins une ampoule lentille soit disposée sur le côté arrière de la plaque de circuit imprimé, éloigné de l'écran à cristaux liquides, que le guide optique traversant la plaque de circuit imprimé comporte des éléments-entretoises s'appuyant sur le bord de l'ouverture du côté avant de la plaque de circuit imprimé, que le dit au moins un élément de fixation soit réalisé sous forme de cadre, qu'entre l'élément de fixation et les éléments- entretoises du guide optique, soit disposé l'écran à cristaux liquides, et que l'élément de fixation comporte des éléments de liaison qui traversent la plaque de circuit imprimé au travers de trous de passage, parce que cela permet d'obtenir une unité formée par le guide optique et l'écran à cristaux liquides, qui peut être fabriquée et montée de manière particulièrement simple et peu coûteuse, et dont la position par rapport à la source de lumière est définie sans équivoque, en permettant ainsi de maintenir faibles les tolérances de fabrication en séries De plus on obtient une grande précision dans le mode d'espacement entre le guide optique et l'écran à cristaux liquides, ce qui conduit également à un éclairage le plus uniforme possible de l'écran à cristaux liquides. Le fait qu'une nappe de conducteurs est disposée entre l'élément de fixation et l'écran à cristaux liquides, conduit à l'avantage d'une connexion électrique particulièrement simple et peu coûteuse, de l'écran à cristaux liquides et des éléments de commande électriques et/ou électroniques, qui sont disposés sur la plaque de circuit imprimé, ce qui permet d'obtenir une sécurité particulièrement élevée pour la connexion électrique. Il est avantageux qu'un filtre de couleur soit disposé entre les éléments-entretoises du guide optique et l'écran à cristaux liquides, parce que cela permet d'une manière particulièrement simple et peu coûteuse, de produire de la lumière d'une couleur déterminée ou de différentes couleurs, pour l'éclairage de l'écran à cristaux liquides, le filtre de couleur pouvant être placé de façon la plus précise possible entre l'écran à cristaux liquides et le guide optique. Grâce au fait que la surface d'entrée de lumière est plane, on obtient un mode de réalisation particulièrement simple du guide optique en combinaison avec l'utilisation d'ampoules lentilles, parce qu'il n'est pas nécessaire de réaliser une configuration optiquement efficace de la surface d'entrée de lumière, telle que par exemple des moyens d'orientation de la lumière, tels une lentille. Le fait que deux ampoules lentilles sont associées à la surface d'entrée de lumière, conduit à l'avantage d'un rendement optique particulièrement élevé et d'un éclairage particulièrement bon de l'écran à cristaux liquides, tout en assurant la meilleure uniformité possible de l'éclairage. Il est avantageux que la forme de la face du guide optique, éloignée de l'écran à cristaux liquides, soit définie par un rayon, parce que cela conduit à une forme du guide optique pouvant être fabriquée de manière particulièrement simple et peu coûteuse, et garantissant un éclairage uniforme de l'écran à cristaux liquides. Ces avantages sont obtenus de la même manière, en fonction de la taille du guide optique et de l'écran à cristaux liquides, lorsque la forme de la face du guide optique, éloignée de l'écran à cristaux liquides, est définie par une fonction quadratique ou une fonction exponentielle. Par le fait que la face dirigée vers l'écran à cristaux liquides présente une distance à l'écran à cristaux liquides qui diminue à mesure que l'on s'éloigne de la surface d'entrée de lumière, on obtient l'avantage d'une uniformité encore améliorée de l'éclairage de l'écran à cristaux liquides, parce qu'en raison des conditions de réflexion présentes dans le guide optique, pour la lumière incidente des ampoules lentilles, la lumière est plus fortement déviée vers l'écran à cristaux liquides, dans la zone du guide optique, éloignée de la surface d'entrée de lumière. Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention va être décrit plus en détail dans la suite, au- regard des dessins annexés sur lesquels les pièces de l'objet de l'invention identiques et assurant la même fonction, sont désignées par les mêmes repères sur toutes les figures, qui montrent: Fig 1 un guide optique conforme à l'invention, en vue de côté, Fig 2 un guide optique conforme à l'invention, en vue de dessus, Fig 3 un guide optique conforme à l'invention, comprenant un élément de fixation, en vue de dessus, Fig 4 un guide optique conforme à l'invention, comprenant un élément de fixation, en vue de côté, Fig 5 un dispositif d'affichage conforme à l'invention, Fig 6 une coupe du guide optique et du dispositif de fixation. La figure 1 montre un guide optique (I) du dispositif d'affichage conforme à l'invention, qui présente une grande longueur tout en étant très étroit et d'une faible épaisseur Le dispositif d'affichage occupe ainsi peu de place et est d'une configuration particulièrement plate. Le guide optique (I) présente une surface d'entrée de lumière (F) sur son côté frontal de faible largeur L'épaisseur de matière diminue à mesure que l'on s'éloigne de la surface d'entrée de lumière (F). Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté ici, la forme de la face du guide optique (I), éloignée de l'écran à cristaux liquides non représenté ici, est définie par un rayon (R) Ce rayon (R) est choisi ici de manière à être très grand, et présente par exemple une valeur d'environ 1000 mm. Dans le cas d'autres exemples de réalisation du dispositif d'affichage, notamment lorsque celui-ci est plus large, plus étroit, plus épais, plus long ou présente une autre épaisseur, la forme de la face du guide optique (I), éloignée de l'écran à cristaux liquides, peut également être définie par une fonction quadratique ou une fonction exponentielle. En vue d'augmenter le rendement optique, le guide optique (I) présente sur sa face éloignée de l'écran à cristaux liquides, une surface réfléchissante (B) Cette surface réfléchissante (B) peut par exemple se présenter sous la forme d'un revêtement réfléchissant blanc (B) qui peut être appliqué selon un procédé offset sur le guide optique (I). Pour la fixation du guide optique (I) sur une plaque de circuit imprimé non représentée ici, et pour réaliser l'espacement entre le guide optique (I) et l'écran à cristaux liquides, le guide optique (I) comporte des éléments-entretoises (A) qui se présentent ici par exemple sous la forme de rails. Conformément à la ligne en trait interrompus supérieure de la figure 1, la face du guide optique (I) dirigée vers l'écran à cristaux liquides, présente une distance à l'écran à cristaux liquides, qui diminue à mesure que l'on s'éloigne de la surface d'entrée de lumière (F), ce qui rend plus uniforme l'éclairage de l'écran à cristaux liquides. Comme le laisse entrevoir la figure 1, la surface d'entrée de lumière (F) est plane, ce qui conduit à une configuration particulièrement simple du guide optique (I) du dispositif d'affichage. La figure 2 montre une vue de dessus du guide optique (I) du dispositif d'affichage conforme à l'invention La surface d'entrée de lumière (F), qui ici est par exemple de configuration plane, est également visible sur cette représentation De la même manière, les éléments-entretoises (A) qui sont ici, par exemple, réalisés en tant qu'éléments en forme de rail, sur le côté inférieur du guide optique (I), sont également représentés Cette représentation permet de particulièrement bien voir la surface réfléchissante (B) qui se présente ici, par exemple, sous la forme d'un revêtement blanc (B) Pour éviter un point de lumière, clair, lors de l'éclairage de l'écran à cristaux liquides, la surface réfléchissante (B) n'a ici, par exemple, pas été réalisée jusqu'au bord de la surface d'entrée de lumière, de sorte que la réflexion est réduite à proximité immédiate de la surface d'entrée de lumière (F). La figure 3 montre, selon une vue par l'arrière, le corps formant le guide optique (I), en combinaison avec le dit au moins un élément de fixation (E) qui présente une forme de cadre L'élément de fixation (E) entoure le guide optique (I) à la manière d'un cadre, et laisse libre l'écran à cristaux liquides, ce qui n'est pas représenté ici La surface d'entrée de lumière (F) est également laissée libre par l'élément de fixation (E) Les éléments-entretoises (A) du guide optique (I) servent de support aussi bien pour l'écran à cristaux liquides que pour l'élément de fixation (E) en forme de cadre Pour réaliser la connexion électrique de l'écran à cristaux liquides ici non représenté, une nappe de conducteurs (M) est disposée entre l'élément de fixation (E), le guide optique (I) et l'écran à cristaux liquides La nappe de conducteurs (M) relie électriquement l'écran à cristaux liquides, à des composants de commande électroniques ou électriques sur une plaque de circuit imprimé. Sur la figure 3 est en outre représentée la surface réfléchissante (B) du guide optique (I). La figure 4 montre une vue de côté du guide optique (I) relié à l'élément de fixation (E) La représentation ici choisie, laisse entrevoir des éléments de liaison (V) de l'élément de fixation (E), au moyen desquels l'élément de fixation (E) et le guide optique (I) peuvent être fixés de manière localisée, dans l'ouverture d'une plaque de circuit imprimé non représentée ici Les éléments de liaison (V) sont ici représentés en tant que languettes en saillie, qui, après le montage, peuvent être vrillées de manière mécanique ou manuelle, en permettant de réaliser ainsi une liaison fixe et fiable Dans le cas d'autres modes de réalisation, les éléments de liaison (V) peuvent également se présenter sous la forme d'éléments d'encliquetage pour réaliser un encliquetage automatique de l'élément de fixation (E), par exemple sur une plaque de circuit imprime. La figure 5 montre une vue par l'arrière, du dispositif d'affichage conforme à l'invention Une plaque de circuit imprimé (P) qui comporte des composants électriques et/ou électroniques, présente une ouverture ( 0) dans laquelle est disposé le guide optique (I), par l'intermédiaire de l'élément de fixation (E) qui n'est pas représenté ici Sur le côté arrière de la plaque de circuit imprimé (P) sont rapportées deux sources de lumière (L), dans le cas du présent exemple de réalisation, ces deux sources de lumière se présentant sous la forme d'ampoules lentilles (L) et étant disposées selon une distance et un angle prédéfinis, par rapport à la surface d'entrée de lumière (F) du guide optique (I) Dans le cas d'un autre exemple de réalisation, il est également possible de prévoir une seule ampoule lentille (L). Le guide optique (I) s'appuie contre le bord de l'ouverture ( 0) du côté avant, non représenté ici, de la plaque de circuit imprimé (P), par l'intermédiaire des éléments-entretoises non représentés ici, du guide optique (I) L'écran à cristaux liquides, également non représenté ici, et le guide optique (I) sont reliés de manière fixe à la plaque de circuit imprimé (P), par l'intermédiaire d'un élément de fixation en forme de cadre, non représenté ici La liaison s'effectue par l'intermédiaire d'éléments de liaison (V) de l'élément de fixation non représenté ici, qui traversent la plaque de circuit imprimé (P) par des trous de passage (U). Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté ici, les éléments de liaison (V) sont réalisés en tant que il languettes en saillie d'un élément de fixation en métal, ces languettes pouvant être vrillées mécaniquement ou manuellement après le montage de l'élément de fixation et du guide optique (I) dans l'ouverture ( 0) de la plaque de circuit imprimé (P), en assurant ainsi un montage fiable et simple La figure 5 laisse entrevoir la surface réfléchissante (B) du guide optique (I). La figure 6 montre une coupe du guide optique (I) et de l'élément de fixation (E) Le guide optique (I) comporte une surface réfléchissante (B) et des éléments-entretoises (A) s'appuyant sur la plaque de circuit imprimé non représentée ici Entre les éléments- entretoises (A), qui se présentent ici, par exemple, sous la forme de rails, et l'élément de fixation (E) en forme de cadre, est disposé l'écran à cristaux liquides (D) L'élément de fixation (E) est ici, par exemple, fabriqué en métal et comporte des éléments de liaison (V), se présentant ici, par exemple, sous forme de languettes en saillie, qui, pour assurer la liaison avec la plaque de circuit imprimé ici non représentée, traversent des trous de passage également non représentés ici, et peuvent être vrillées Dans le cas d'un autre exemple de réalisation, l'élément de fixation (E) peut par exemple également être fabriqué en matière plastique, et les éléments de liaison (V) peuvent être réalisés sous la forme d'éléments d'encliquetage en vue d'être encliquetés de manière automatique Dans l'exemple de réalisation représenté ici, un filtre de couleur (T) est disposé entre les éléments-entretoises (A) du guide optique (I) et l'écran à cristaux liquides (D), en vue de produire une représentation en couleur. Pour réaliser la connexion électrique de l'écran à cristaux liquides (D), une nappe de conducteurs (M) est disposée entre l'élément de fixation (E) et l'écran à cristaux liquides (D), et assure, à l'état monté, la liaison électrique entre l'écran à cristaux liquides (D) et des pistes conductrices de la plaque de circuit imprimé. REVENDICATIONS. 1 Dispositif d'affichage pour véhicules automobiles comprenant un écran à cristaux liquides (D) étroit et long, au moins une source de lumière (L), un guide optique (I) étroit et long qui comporte une surface d'entrée de lumière (F) sur son côté frontal de faible largeur, dont l'épaisseur de matière diminue à mesure que l'on s'éloigne de la surface d'entrée de lumière (F), et dont la face éloignée de l'écran à cristaux liquides (D) présente une surface réfléchissante (B), caractérisé en ce que la dite au moins une source de lumière (L) est une ampoule lentille (L), en ce que l'ampoule lentille (L) est disposée sur une plaque de circuit imprimé (P), et en ce que l'écran à cristaux liquides (D) est disposé avec le guide optique (I), par l'intermédiaire d'au moins un élément de fixation (E), dans une ouverture (O) de la plaque de circuit imprimé (P), et est connecté électriquement. 2 Dispositif d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dite au moins une ampoule lentille (L) est disposée sur le côté arrière de la plaque de circuit imprimé (P), éloigné de l'écran à cristaux liquides (D), en ce que le guide optique (I) traversant la plaque de circuit imprimé (P) comporte des éléments- entretoises (A) s'appuyant sur le bord de l'ouverture du côté avant de la plaque de circuit imprimé (P), en ce que le dit au moins un élément de fixation (E) est réalisé sous forme de cadre, en ce qu'entre l'élément de fixation (E) et les éléments-entretoises (A) du guide optique (I), est disposé l'écran à cristaux liquides (D), et en ce que l'élément de fixation (E) comporte des éléments de liaison (V) qui traversent la plaque de circuit imprimé (P) au travers de trous de passage (U). 3 Dispositif d'affichage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une nappe de conducteurs (M) est disposée entre l'élément de fixation (E) et l'écran à cristaux liquides (D). 4 Dispositif d'affichage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un filtre de couleur (T) est disposé entre les éléments-entretoises (A) du guide optique (I) et l'écran à cristaux liquides (D). 5 Dispositif d'affichage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface d'entrée de lumière (F) est plane. 6 Dispositif d'affichage selon la revendication 5, caractérisé en ce que deux ampoules lentilles (L) sont associées à la surface d'entrée de lumière (F). 7 Dispositif d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme de la face du guide optique (I), éloignée de l'écran à cristaux liquides (D), est définie par un rayon (R). 8 Dispositif d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme de la face du guide optique (I), éloignée de l'écran à cristaux liquides (D), est définie par une fonction quadratique. 9 Dispositif d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme de la face du guide optique (I), éloignée de l'écran à cristaux liquides (D), est définie par une fonction exponentielle. Dispositif d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face dirigée vers l'écran à cristaux liquides (D) présente une distance à l'écran à cristaux liquides (D) qui diminue à mesure que l'on s'éloigne de la surface d'entrée de lumière (F).