Brevet FR2715714A1 — publié le 19950804

L'invention concerne un dispositif générateur de lumière pour panneaux lumineux éclairé par la tranche. Ces panneaux lumineux trouvent une application particulièrement intéressante, bien que non exclusive, dans le cadre du mobilier urbain. De façon toute particulière, ces panneaux lumineux sont utilisés pour la réalisation de toits d"'ABRIBUS". Dans ce qui suit, sans que cela soit limitatif en quoique ce soit de sa portée, on décrira de façon détaillée l'invention dans cet exemple préférentiel d'application. De nombreuses configurations de panneaux lumineux de ce type sont connues. Les systèmes plus anciens comprenaient usuellement une plaque ou panneau de faible épaisseur en matériau translucide ou transparent, comportant au moins une tranche rectiligne, et une source de lumière, en général un tube fluorescent disposé parallèlement à cette tranche et à faible distance de celle-ci. Le plus souvent, pour améliorer le rendement lumineux, il est prévu des moyens permettant de concentrer le flux lumineux émis sur la tranche du panneau lumineux, par exemple un miroir métallique hémi-cylindrique. Le panneau lumineux doit diffuser la lumière reçue perpendiculairement à sa ou ses plus grandes surfaces. Dans le cas de l'application évoquée aux toits d"'ABRIBUS", en général, seule une face des panneaux lumineux doit émettre de la lumière, vers l'intérieur de l'espace délimité par l"'ABRIBUS". Deux exigences principales doivent être simultanément satisfaites - Le rendement lumineux doit être maximum pour que l'éclairage à l'intérieur de l"'ABRIBUS" soit suffisant; et - Cet éclairage doit être le plus homogène possible. Cette dernière exigence pose un problème spécifique à ce type d'éclairage. En effet, les rayons lumineux captés par la tranche du panneau lumineux subissent de multiples réflexions sur les faces internes et, en l'absence de dispositions particulières, le flux émergeant du panneau lumineux décroît lorsqu'on s'éloigne de la source. Aussi diverses dispositions ont été proposées pour pallier cet inconvénient. A titre d'exemple, dans le brevet FR-B-2 422 215 déposé au nom de JEAN-CLAUDE DECAUX PARIS PUBLICITE ABRIBUS, SA, on prévoit des éléments gravés ou des surfaces réfléchissantes constituées par des éléments inclinés, noyés dans le matériau constituant le panneau lumineux, de dimensions croissantes suivant l'épaisseur de celui-ci lorsqu'on s'éloigne de la source. Le flux lumineux est subdivisé par ces éléments gravés ou ces surfaces réfléchissantes, de façon relativement homogène quel que soit l'éloignement par rapport à la source. Dans les systèmes plus récents, on utilise des sources lumineuses comprenant des lampes halogènes ayant un fort rendement lumineux. Il est nécessaire alors de mettre en ouvre un organe de transition pour répartir au mieux le flux lumineux émis par un élément ponctuel, ou pour le moins de faibles dimensions par rapport à la tranche du panneau lumineux, sur toute la surface de cette tranche. Une solution usuelle est de faire appel à un faisceau de fibre optique, habituellement appelé harnais. A l'une des extrémités de ce faisceau, les faces d'entrée des fibres optiques sont concentrées sur une faible surface de manière à recevoir la majorité du flux émis par l'ampoule halogène. On peut également utiliser un élément de couplage optique tel qu'une lentille de focalisation. A l'autre extrémité, tout au contraire, les extrémités de sortie des fibres optiques sont réparties sur toute la surface de la tranche par assurer un éclairage homogène de cette surface. En général, vues les dimensions des "ABRIBUS", il n'est pas possible d'obtenir un éclairage satisfaisant les deux critères qui ont été précédemment rappelés sur un toit d'un seul tenant. Le panneau lumineux doit être subdivisé en modules, généralement de mêmes dimensions pour des raisons de standardisation et de facilité de construction. Pour éviter que, lorsque la source lumineuse tombe en panne, tout 1"'ABRIBUS" soit dans l'obscurité, on munit habituellement chaque module de son propre système d'éclairage, c'est à dire notamment d'une lampe halogène et d'un harnais de fibres optiques distincts. Naturellement, I'ensemble des lampes halogènes, leur alimentation électrique et les organes de commande peuvent être disposés dans un seul boîtier. Dans ce cas, seuls les harnais de fibres optiques associés aux différents modules sont physiquement dissociés. Cette solution n'est cependant pas entièrement satisfaisante car, lorsqu'une des lampes halogènes tombe en panne, le panneau lumineux correspondant s'éteint brutalement et devient noir, ce qui est assez gênant. On pourrait penser, de façon classique, introduire une redondance dans chaque source de lumière ou faire appel à un système automatique de détection d'incident et de substitution automatique de lampe. Cette solution conduirait cependant à une augmentation notable de la complexité de la source de lumière et à une augmentation du coût non négligeable. Aussi, tout en conservant les avantages des dispositifs selon l'art connu du type rappelé succinctement, I'invention se fixe pour but principal d'en pallier les inconvénients. Pour ce faire, les extrémités émettrices des fibres optiques de chaque harnais sont réparties sur la surface des tranches d'au moins deux panneaux. De façon préférentielle, on groupe les harnais par deux, une terminaison de fibre optique sur deux est associée à la tranche d'un premier panneau lumineux d'une paire de panneaux lumineux, alors que l'autre terminaison est associée à second panneau lumineux. En cas de défaillance d'une des lampes, I'éclairement des deux panneaux lumineux reste assuré. Seul l'intensité de cet éclairage va être affecté par cette panne. La probabilité que les deux lampes soient simultanément défaillantes étant très faible, du moins dans un laps de temps de quelques heures voire quelques jours, l'éclairage de l"'ABRIBUS" continuera d'être assuré dans des conditions acceptables jusqu'à intervention du personnel de maintenance. L'invention a donc pour objet un dispositif générateur de lumière pour une installation comprenant au moins deux panneaux lumineux éclairés par au moins une tranche, du type comprenant des sources d'éclairage et des faisceaux de fibres optiques dont l'une des extrémités est couplée optiquement à l'une desdites sources d'éclairage et l'autre extrémité est couplée optiquement à l'une desdites tranches de manière à injecter dans les panneaux lumineux la lumière émise par les sources d'éclairage, caractérisé en ce que à chaque panneau lumineux est associé au moins deux faisceaux de fibres optiques, en ce que les premières extrémités des fibres optiques de chaque harnais sont couplées optiquement à une source d'éclairage associée à ce faisceau et en ce que les secondes extrémités des fibres optiques de chaque faisceau sont réparties sur tous lesdits panneaux lumineux associés, en alternance, selon une loi de répartition déterminée, de manière à être couplées optiquement à au moins une tranche de ces panneaux lumineux. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit en référence aux figures annexées, et parmi lesquelles - La figure 1 illustre schématiquement un toit d"'ABRIBUS" muni de panneaux lumineux à éclairage par la tranche et un système d'éclairement de ces panneaux lumineux à l'aide de faisceaux de fibres optiques selon l'art connu; - La figure 2 illustre schématiquement cette même installation mais comportant un dispositif générateur de lumière selon l'invention; et - La figure 3 illustre de façon détaillé, en coupe partielle, le couplage optique entre les terminaisons des faisceaux de fibres optiques et les panneaux lumineux. La figure 1 illustre schématiquement un toit d"'ABRIBUS" selon l'art connu. Ce toit est constitué de plusieurs panneaux lumineux à éclairage par la tranche dont trois sont représentés 10, 11 et 12. Les panneaux lumineux 10, ll,et 12 sont en matériau translucide ou transparent, par exemple en métacrylate. Comme il a été indiqué, ces panneaux lumineux ont été traités de manière à diffuser la lumière de façon uniforme quelque soit l'éloignement de la zone d'émission de la source de lumière ou plus exactement de la tranche éclairée. On peut avoir recours à la solution décrite dans le brevet français précité ou à tout autre solution de l'art connu. Chaque panneau lumineux, 10, 11 et 12, est alimenté par un faisceau de fibres optiques ou harnais dont deux sont représentés sur la figure 1 : Ho et H1. Ces fibres optiques conduisent la lumière générée, de préférence, par des lampes à halogène 40 et 41. Les extrémités réceptrices des fibres optiques sont couplées aux lampes à halogène 40 et 41 à l'aide d'un dispositif d'interface classique, 30 et 31, comprenant par exemple, des éléments optiques, lentilles ou organes similaires, captant le maximum du flux émis par les lampes 40 et 41 et le focalisant sur les faces d'entrée des fibres optiques. Les extrémités de sortie des fibres optiques ou terminaisons sont attachées à un élément d'interface, 20 et 21, de manière à ce qu'elles soient réparties de façon homogène sur les tranches des panneaux lumineux 10, 11 et 12. En régime normal, ce système d'éclairage s'est montré satisfaisant. Cependant si une ou plusieurs lampes à halogènes qui injectent la lumière dans les harnais tombe en panne, les panneaux lumineux correspondants, c'est-à-dire des pans de toit entiers, deviennent brutalement noirs. A l'exception des zones souterraines, la détection de ces défaillances ne peut s'effectuer que la nuit, c'est-àdire à un moment où le personnel des équipes de maintenance est réduit au minimum. Dans la majorité des cas, la panne ne pourra être réparée que le lendemain, dans la mesure où elle est constatée et signalée aux services compétents. Les figures 2 et 3 illustrent un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention permettant de pallier les inconvénients de l'art connu tout en conservant les avantages. Dans ce qui suit les éléments identiques ou similaires à ceux décrits en relation avec la figure 1 portent les mêmes références et ne seront redécrits qu'en tant que de besoin. Selon l'une des caractéristiques importantes de l'invention, chaque harnais de fibres optiques, référencés désormais W0 et W1, dessert non plus un seul panneau lumineux, comme dans l'art connu, mais deux ou plus. Dans un but de simplification de la description, on va tout d'abord considérer, comme illustré par les figures 2 et 3, que chaque harnais, H'o et W1, dessert deux panneaux lumineux contigus. De façon plus précise, comme illustré plus particulièrement par la figure 3, les harnais H'o et H'1 sont groupés par deux. Les terminaisons de ces harnais éclairent deux panneaux lumineux, respectivement 10 et 11, à raison d'une terminaison sur deux, affectée à chaque harnais. La figure 3 représente de façon très agrandie, en perspective, un fragment du panneau lumineux 10, l'adaptateur de terminaisons 20' accolé à la tranche à illuminer 100 du panneau lumineux 10 et les terminaisons des fibres optiques full, f12 et f13 appartenant au harnais H'1 ainsi que des fibres optiques fol, f02 et f03 appartenant au harnais ff0. L'adaptateur 20' est strictement identique, quant à sa structure, à l'adaptateur 20 du dispositif de l'art connu décrit en relation avec la figure 1. Son rôle est de maintenir fermement les extrémités des fibres optiques, de les positionner et les répartir de façon homogène le long de la tranche 100 à illuminer. La seule différence est qu'il reçoit en entrée des fibres optiques appartenant à deux harnais distincts contrairement à la configuration de l'art connu. On a également représenté sur la figure 3 les fibres optiques fui3, f15 et fl6,appartenant au harnais H'1, d'une part, et fol, fo5 et fo6,appartenant au harnais H'o, d'autre part. Ces deux sous-faisceaux de fibres optiques sont couplés à la tranche du panneau lumineux 11 à l'aide de l'adaptateur 21' (figure 2). Naturellement, ces fibres optiques sont entrelacées de la façon qui vient d'être décrite. Pour fixer les idées, sans que cela soit limitatif en quoique ce soit de la portée de l'invention, la tranche à illuminer de chaque panneau lumineux mesure typiquement 1 m, un harnais est composé d'une centaine de fibres optiques. On groupe les panneaux lumineux par deux pour constituer chacun un pan du toit d"'ABRIBUS". Il s'ensuit que les fibres optiques appartenant à chaque harnais injecte de la lumière dans la tranche d'un panneau lumineux tous les deux centimètres. Si l'une des deux lampes, 40 ou 41, tombe en panne, comme elle est couplée à toutes les fibres optiques d'un des deux harnais, H'o ou H'1, et que chaque harnais est couplé optique aux deux panneaux lumineux 10 et 20, ces deux panneaux lumineux continueront de diffuser de la lumière. Certes, I'éclairage subsistant sera réduit de 50 %, mais aucun des panneaux lumineux ne s'obscurcira brutalement. En dimensionnant correctement la quantité de lumière initiale, I'éclairage, en cas de défaillance reste suffisant, du moins dans l'attente de l'intervention du personnel de maintenance. On peut estimer d'autre part, si on se réfère au calcul des probabilités, que la probabilité de défaillance simultanée de deux lampes contiguës est très faible, du moins sur un laps de temps réduit: quelques heures, voire quelques jours. On réalise ainsi, grâce aux dispositions adoptées par l'invention, une installation tolérante aux pannes sans devoir mettre en oeuvre un système complexe de détection de panne, ni avoir besoin de recourir à une redondance de matériel (doublage des lampes par exemple), elle-même complexe et onéreuse. Le dispositif selon l'invention est entièrement passif. Un panne est traitée comme dans le cas de l'art connu par un simple changement de la lampe défaillante, mais avec la différence essentielle que le service continu d'être assuré dans des conditions satisfaisantes. On peut également alimenter par une lampe donnée, non pas deux mais trois panneaux lumineux ou plus, ce au prix d'une légère augmentation de la complexité des harnais. Dans ce cas, chaque harnais est associé à trois panneaux lumineux ou, de façon plus générale, à n panneaux lumineux, avec une répartition des terminaisons des fibres optiques analogue à ce qui rient d'être décrit : une sur trois ou une sur n, respectivement. Si on considère, par exemple, le cas de la répartition une sur trois, en cas de défaillance d'une seule lampe, on ne constatera qu'une diminution de 33 % de l'éclairage fourni par les trois panneaux lumineux associés à cette lampe, ces panneaux lumineux étant par ailleurs alimentés par deux autres lampes. Bien qu'une répartition stricte des terminaisons des fibres optiques sur la base une sur deux, une sur trois, etc.. soit préférable car assurant la plus grande homogénéité dans l'injection de lumière dans la tranche des panneaux lumineux, notamment en cas de panne, on peut cependant adopter des configurations légèrement différentes. On peut notamment alterner les terminaisons de groupes de fibres optiques, chaque groupe appartenant à un harnais distinct. Il est naturellement nécessaire que le nombre de fibres optiques de chaque groupe reste faible devant le nombre total de fibres optiques constituant un harnais pour que l'homogénéité précitée soit préservée. Enfin, si on désire, au contraire que les panneaux lumineux n'éclairent pas de façon homogène, par exemple pour produire des effets visuels particuliers, on peut répartir les terminaisons de fibres optiques de chaque harnais selon des lois de répartition particulières, tout en conservant pour un panneau lumineux donne, conformément aux dispositions spécifiques à l'invention, I'alternance précitée entre les terminaisons de fibres optiques des différents harnais associés à ce panneau lumineux. L'invention n'est naturellement pas limitée aux seuls exemples de réalisation précisément décrits, notamment en relation avec la figure 2. On peut notamment utiliser d'autres types de lampes que des lampes à halogène : à incandescence classique, à décharge gazeuse, etc., ce sans sortir du cadre de l'invention. Dans le cadre de l'invention, le terme fibres optiques doit s'entendre dans son acceptation la plus général. D'autres type de guides de lumière peuvent être utilisés, les terminaisons de ces guides, injectant de la lumiuère dans les tranches des panneaux lumineux, étant alternées selon l'une des caractéristiques principales de l'invention. De façon classique également, on peut injecter de la lumière dans plus d'une tranche de chaque panneau lumineux, par exemple par deux tranches opposées, particulièrement si le panneau lumineux est doté d'une forme rectangulaire. Dans cette configuration, selon une variante de réalisation non représentée, la moitié des terminaisons de fibres optiques d'un premier harnais, par exemple H'0, pourrait alimenter une des deux tranches, alors que la moitié des terminaisons des fibres optiques de l'autre harnais, H'1, pourrait alimenter l'autre tranche. En outre l'invention, bien que particulièrement avantageuse pour la réalisation de toit d"'ABRIBUS" modulaire, chaque module étant constitué d'un panneau lumineux à éclairage par la tranche, peut s'appliquer à toute installation comprenant de tels panneaux lumineux et pour la quelle on désire une tolérance à la panne.. REVENDICATIONS 1. Dispositif générateur de lumière (1) pour une installation comprenant au moins deux panneaux lumineux (10,11) éclairés par au moins une tranche (100), du type comprenant des sources d'éclairage (40, 41) et des faisceaux de fibres optiques dont l'une des extrémités est couplée optiquement à l'une des dites sources d'éclairage (40, 41) et l'autre extrémité est couplée optiquement à l'une desdites tranches (100) de manière à injecter dans les panneaux lumineux (10, 11) la lumière émise par les sources d'éclairage (40, 41), caractérisé en ce que à chaque panneau lumineux (10, 11) est associé au moins deux faisceaux (H'o, Hl1) de fibres optiques (f01 à f06, f1-1 à f16), en ce que les premières extrémités des fibres optiques de chaque harnais (Ho, ff1) sont couplées optiquement à une source d'éclairage (40, 41) associée à ce faisceau et en ce que les secondes extrémités des fibres optiques (f01 à f06, f11 à f16) de chaque faisceau (H'o, H'1) sont réparties sur tous lesdits panneaux lumineux associés (10, 11), en alternance, selon une loi de répartition déterminée, de manière à etre couplées optiquement à au moins une tranche (100) de ces panneaux lumineux. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque faisceau de fibres optiques (f01 à f06, f11 à f16) est associé à deux panneaux lumineux (10, 11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une première moitié desdites secondes extrémités des fibres optiques (f01 à fo3, f11 à fil3) de chaque faisceau (H'o, H'1) de fibres optiques est associée au premier (10) desdits panneaux lumineux et une seconde moitié (f01 à f06, f14 à f16) au second (11) desdits panneaux lumineux. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que, pour chaque panneau lumineux (10, 11), ladite alternance des fibres optiques (f01 à f06, f11 à f16) appartenant au premier (H'o) et au second faisceau (H'1) de fibres optiques est réalisée sur une base régulière de une sur deux. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que, chaque panneau lumineux (10, 11) comportant deux tranches dans lesquelles de la lumière est injectée, une première moitié desdites secondes extrémités des fibres optiques du premier faisceau (H'o) est associée à une première tranche du premier (10) desdits panneaux lumineux, une première moitié desdites secondes extrémités des fibres optiques du second faisceau (H'1) est associée à une seconde tranche du premier (10) desdits panneaux lumineux, une seconde moitié desdites secondes extrémités des fibres optiques du second faisceau (H'o) est associée à une première tranche du second (11) desdits panneaux lumineux et une seconde moitié desdites secondes extrémités des fibres optiques du second faisceau (H 1) est associée à une seconde tranche du second (11) desdits panneaux lumineux 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque source d'éclairage (40, 41) associée à l'un des faisceaux de fibres optiques (f01 à f06, fil 1 à fil6) comprend une lampe à halogène. 7. Toit d'abri pour voyageurs, comprenant au moins deux panneaux lumineux (10, 11) éclairés par la tranche, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.