Brevet FR2679363A1 — publié le 19930122

PROCEDE DE FABRICATION D'ENSEIGNES ET PANNEAUX DE VISUALISATION ULTRA-PLATS A PIBRES OPTIQUES PLASTIQUE. La présente invention s'applique au domaine de l'enseigne lumineuse, de la signalisation et de la décoration. Actuellement, il existe plusieurs procédés techniques pour réaliser des enseignes lumineuses et des panneaux de visualisation. La méthode la plus couramment employée est basée sur l'utilisation de caissons lumineux dont la face avant, translucide, présente une grande variété de motifs ou de textes en couleurs. Les sources de lumière peuvent être composées de tubes fluorescents ou de tubes au néon. La mise en oeuvre de ce procédé est très simple. Cependant, les ensembles ainsi réalisés sont encombrants, lourds et présentent des motifs figés. L'utilisation de plusieurs sources de lumière diminue la fiabilité du produit et, de part sa conception et son utilisation fréquente en extérieur, sa maintenance nécessite l'intervention de professionnels (échafaudages, démontage de l'enseigne, ...). Une autre technique de fabrication consiste en la réalisation d'enseignes à partir de tubes au néon qui sont modelés selon des formes spécifiques. En plus d'une faible structure mécanique et d'une faible épaisseur, elles offrent une forte luminosité. Cependant, constituées essentiellement de verre, ces enseignes sont fragiles et nécessitent quelques précautions d'utilisation. L'alimentation sous haute tension des tubes requiert des dispositifs annexes de sécurité afin de prévenir tous risques d'incendie et de choc électrique. En outre, la réparation de ce type d'enseigne se traduit bien souvent par le remplacement onéreux de tout ou partie des tubes au néon. D'autres enseignes et panneaux de visualisation sont dotés de diodes électroluminescentes. L'utilisation de ce type de diode confère à ces produits une forte luminosité, une grande fiabilité et une longue durée de vie. Cependant le tracé des motifs se faisant point par point et l'état de la technique ne proposant actuellement, bon marché, que 3 ou 4 couleurs de ces diodes, le domaine de la représentation graphique est limité à une schématisation des motifs. De plus les diodes électroluminescentes de forte luminosité ont l'inconvénient d'être très directives (angle d'émission inférieur à 60-). La fibre optique constitue un procédé technique différent et original pour la réalisation d'enseignes et panneaux de visualisation. C'est un excellent conducteur de lumière qui peut véhiculer toutes les couleurs du spectre visible. Les motifs sont dessinés point par point grâce à des fibres optiques orientées vers l'observateur ; à chaque point est associé au moins une fibre optique. La souplesse de ces fibres permet de réduire de façon notable l'épaisseur des panneaux. Elles sont rassemblées sur une ou plusieurs sources de lumière qui, en quantité réduite, contribuent à augmenter la fiabilité du système. Actuellement, la mise en oeuvre de ce procédé est onéreuse à cause de la quantité importante de fibres optiques utilisée et de la mise en place manuelle de celles-ci, entrainant un temps de montage élevé. Ces derniers inconvénients limitent par conséquent la dimension des panneaux. En outre, les fibres optiques accusent un angle de vision réduit (inférieur à 60 ) ce qui implique une disposition judicieuse du panneau par rapport à l'observateur (angle et distance). De plus, l'épaisseur de l'ensemble est imposé par le rayon de courbure mécanique et optique minimum que requièrent les fibres (celles-ci étant rabattues à plat à l'arrière du panneau). L'épaisseur totale sera par conséquent de 3 à 4 cm au minimum. Encombrement, fragilité, angle de vision réduit, couleurs, maintenance, posent les problèmes des enseignes actuelles. La présente invention décrit un procédé de fabrication d'enseignes et de panneaux de visualisation ultra-plats à fibres optiques plastique, apportant des solutions originales. Le procédé de fabrication, illustré à la figure 1, consiste à usiner, dans une plaque en P.M.M.A. (Polymétacrylate de méthyle acétate) transparente, des rainures, recevant un réseau de F.O.P. (Fibres Optiques Plastique), lequel, marqué à chaud, définit une matrice de points lumineux décrivant des motifs ou des caractères. La plaque (1) en P.M.M.A., constituant le support mécanique des F.O.P. et l'écran de 1 t enseigne, comporte des rainures (2) sur sa face arrière, réalisées à l'aide d'une fraise cylindrique dont le diamètre est supérieur de 0,2 mm au diamètre des F.O.P. utilisées. Ces rainures ont une profondeur inférieure de 0,3 mm au diamètre de ces même F.O.P. afin de permettre le marquage à chaud. Les F.O.P. (3) sont insérées dans les rainures et maintenues mécaniquement à l'aide d'une colle compatible avec les matériaux de l'enseigne. Ensuite, les P.O.P. sont marquées à chaud (4), dans le but de matérialiser le motif ou les caractères de l'enseigne, au moyen de l'outil (figure 2) porté à la température de 120 C t5 (pour une F.O.P. de type P.M.M.A.). Une fois regroupées et collées dans un ou plusieurs manchons, puis polies , les F.O.P. sont illuminées par une ou plusieurs sources. La lumière jaillit perpendiculairement à la fibre et aux dos des marques. Cette technique de marquage à chaud sur des F.O.P. disposées à plat, permet de réaliser plusieurs points lumineux à l'aide dtun seul conducteur de lumière. Ses avantages sont la réduction de la quantité de F.O.P. utilisée par rapport aux enseignes traditionnelles (10 à 20 fois moins) et la possibilité de réaliser des enseignes de quelques millimètres d'épaisseur seulement. On obtient ainsi un ensemble léger, compact et économique. Une autre propriété du marquage est qu'il procure un angle d'émission de lumière élevé (120 degrés environ). L'écran étant préalablement rainuré comme cidessus, il est aussi possible de lui appliquer un revêtement sur sa face arrière afin de le colorer et de l'opacifier (5-figure 3). On effectue ensuite la gravure (6) du motif ou des caractères sur cette même face arrière, à une profondeur supérieure de 0,1 mm à celle des rainures, de sorte à retirer la couche colorée et ne laisser apparaître en face avant que le motif ou les caractères de l'enseigne. On augmente ainsi la lisibilité tout en apportant une esthétique supplémentaire à l'ensemble. Au lieu d'appliquer un revêtement sur la face arrière et de graver le texte, il est possible de coller sur la face avant de l'écran un masque décoratif prédécoupé selon les motifs (7-figure 4), de telle manière à simplifier la mise en oeuvre. Les parties constituant l'enseigne et quelques détails de montage seront mieux compris à la lecture des figures 1,2,3,4,5. figure 1 : représentation éclatée d'une enseigne selon le ler mode de réalisation figure 2 : représentation de l'outil. figure 3 : représentation éclatée d'une enseigne selon le 2sème mode de réalisation figure 4 : représentation éclatée d'une enseigne selon le 3éme mode de réalisation figure 5 : exemple de réalisation d'un panneau de signalisation. Sur la figure 1 sont représentés en: -(1) la plaque en matière plastique ou écran -(2) les rainures -(3) le réseau de fibres optiques -(4) le marquage à chaud Sur la figure 3 sont représentés en: -(1) la plaque en matière plastique ou écran -(2) les rainures -(3) le réseau de fibres optiques -(4) le marquage à chaud -(5) le revêtement coloré -(6) la gravure du motif ou du caractère Sur la figure 4 le masque (7) a été partiellement découpé pour laisser apparaître par transparence les rainures comportant les fibres optiques Sur la figure 5 sont représentés en: -(1) le panneau d'affichage -(9) les faisceaux de fibres optiques -(8) les filtres anti-caloriques ou de couleurs -(10) les sources lumineuses Le grand intérêt de ces enseignes réside dans leur faible épaisseur (quelques millimètres) et dans la faible quantité de B.O.P. utilisée, réduisant d'une part le coût de fabrication et d'autre part procurant au faisceau conducteur de lumière une plus grande souplesse. Ceci permet de déporter de plusieurs mètres la source lumineuse de l'enseigne, la maintenance pouvant être assurée à distance en un point : abrité, d'accès facile Un autre point essentiel est la facilité avec laquelle ces enseignes peuvent être animées (figure 6). La distribution de lumière se faisant sur une quantité réduite de F.O.P., regroupées voire ordonnées dans un manchon , une seule source est alors suffisante pour illuminer plusieurs zones de l'enseigne, l'animation étant réalisée par la distribution discontinue de la lumière grâce à un disque ajourné et motorisé procurant des effets ou des changements de couleurs ou par un jeux d'obturateurs électromagnétiques. Sur la figure 6 sont représentés en - (11) le manchon à F.O.P. - (12) les F.O.P - (13) la source de lumière - (14) les obturateurs électromagnétiques - (15) le disque à effets - (16) les découpes procurant les effets - (17) les filtres de couleurs - (18) le moteur entraînant le disque L'angle de vision que fournit le marquage à chaud sur les fibres optiques plastique permet sans difficulté l'utilisation de ces enseignes en intérieur dans des endroits permettant peu de recul par rapport à l'observateur. De par leur concept, ces enseignes, toutes en plastique, sont très légères et peu fragiles ce qui les rend facile à installer. En outre il est tout à fait possible de les utiliser en milieu humide, voire aquatique. Les caractéristiques essentielles des F.O.P. sont qu'elles ne transportent ni chaleur (la lumière émise est donc froide), ni électricité. Ces panneaux de visualisation sont donc très appropriés pour des utilisations où les risques d'incendies, d'explosions et d'échauffement se posent (pourvu évidement que la source soit déportée et protégée). Les applications industrielles sont multiples: - enseigne publicitaire en intérieur, extérieur, présentant des motifs fixes, des changements de couleurs ou des animations de motifs et de textes - panneaux de visualisations ou de signalisations dans les lieux publiques : annonces de messages, horloges, orientation de visiteurs, - panneaux de visualisations ou de signalisations dans des lieux sensibles : chambres froides, usines chimiques, ... - décoration : dalles lumineuses, plafonds étoilés, paravents lumineux, - décoration et signalisation aquatique dans des piscines, aquariums, fontaines, REVENDICATIONS 1) Enseignes ou panneaux de visualisations (figure 1) caractérisés en ce qu'ils comprennent une plaque (1) en matière plastique transparente comportant sur sa face arrière une ou plusieurs rainures (2) recevant des fibres optiques plastiques (3) illuminées, lesquelles collées puis marquées à chaud (4) selon un motif ou un texte feront jaillir la lumière par la face avant. 2) Enseignes ou panneaux de visualisations (figure 3) selon la revendication l caractérisés en ce que: la face arrière reçoit un revêtement (5) de couleur et le motif ou le texte est gravé (6) par dessus les rainures plus profondément que celles ci de tel sorte à retirer la coloration et à ne laisser apparaître en face avant que ce même motif ou texte. 3) Enseignes ou panneaux de visualisations (figure 4) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face avant est recouverte d'un masque (7) décoratif comportant des découpes laissant passer la lumière des fibres optiques selon un motif ou un texte.