Brevet FR2714956A1 — publié le 19950713

La présente invention concerne un dispositif lumineux de signalisation, notamment destiné à assurer un balisage de sécurité, tel que, par exemple, celui de voies de circulation. Un tel dispositif doit posséder une intensité lumineuse et une visibilité du signal dans l'espace devant répondre à des conditions réglementaires strictes ou à des exigences particulières de l'utilisateur. Les dispositifs connus comprennent des lampes à incandescence ou à décharge, qui présentent les inconvénients d'avoir une consommation électrique importante et surtout un prix d'exploitation élevé compte tenu de la fréquence de remplacement des ampoules et de la maintenance qu'elles requièrent. De plus, la défectuosité de l'ampoule se traduit par une absence complète de signalisation, avec les conséquences dommageables qui peuvent en résulter. L'emploi de diodes électroluminescentes peut être envisagé pour ce type d'application, en particulier dans un dispositif du type de celui décrit dans le brevet français NO 85 15144. Les avantages d'une telle solution sont ceux inhérant aux diodes électroluminescentes, à savoir faible consommation, fiabilité, et existence d'un signal même en cas de défectuosité d'une ou de plusieurs diodes. Cependant, l'emploi de diodes présente des limites dans la mesure où le signal qu'elles produisent a une luminosité relativement faible et où l'intensité de ce signal est d'autant plus faible que l'angle d'émission des diodes est grand. Il faudrait dès lors, pour atteindre une luminosité significative dans toutes les directions, envisager de réaliser un circuit circulaire, comportant les diodes, de dimensions importantes, afin que les angles entre les faisceaux des diodes soient faibles et que lesdits faisceaux puissent s'additionner pour l'obtention de l'intensité lumineuse souhaitée dans toutes les directions. Dans l'état actuel des performances des meilleures diodes, produire un signal horizontal homogène de dix candelas sur 3600 impliquerait l'emploi de 120 diodes, avec, entre l'axe de deux diodes adjacentes, un angle de 30, soit un circuit circulaire de 400 mm de diamètre. Or, les supports de dispositifs lumineux et les vérines qui les coiffent ont le plus couramment un diamètre inférieur à 70 mm, ce qui rend un tel circuit complètement inutilisable. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif apte à répondre aux exigences de la réglementation ou de l'utilisateur, tout en occupant un volume restreint lui permettant notamment d'être intégré aux supports et aux vérines des lampes existantes. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne comprend une série de circuits électriques empilés, comprenant des diodes électroluminescentes régulièrement réparties sur au moins une partie de leur périphérie, les diodes d'un circuit étant décalées angulairement par rapport à celles des autres circuits selon une valeur de décalage suffisamment faible pour que plusieurs faisceaux de diodes se recoupent dans toutes les directions souhaitées d'émission, le nombre de circuits étant au moins égal à la valeur de l'angle formé par deux diodes adjacentes d'un circuit divisée par ladite valeur de décalage angulaire. Ainsi, le dispositif selon l'invention permet, par l'addition de plusieurs faisceaux de diodes, quelle que soit la position de l'observateur par rapport au dispositif, d'obtenir l'intensité et la distribution photométrique souhaitées, sous un volume limité qui permet l'installation de ce dispositif sous les vérines usuelles. Selon une forme préférée de réalisation de l'invention, le dispositif comprend un axe et les circuits précités sont circulaires et imprimés dans des disques supports venant s'engager coaxialement sur ledit axe. Avantageusement, le positionnement angulaire relatif des disques est réalisé au moyen d'une gorge hélicoïdale aménagée dans ledit axe, selon le pas voulu, et par un téton radial aménagé dans l'ouverture centrale des disques, ce téton étant destiné à être engagé dans ladite gorge hélicoïdale, ou inversement, par un filet hélicoïdal aménagé dans l'axe et des encoches correspondantes aménagées dans les disques. Pour sa bonne compréhension, l'invention va être à nouveau décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du dispositif qu'elle concerne. La figure 1 est une vue d'un sous-ensemble qu'il comprend la figure 2 est une vue de dessus d'une partie de ce dispositif la figure 3 est une vue de côté de ce dispositif et la figure 4 en est une vue selon une variante de réalisation. La figure 1 représente un disque 1 en matière électriquement isolante, dans lequel est imprimé un circuit électrique circulaire 2, coaxial au disque 1. Ce dernier a un diamètre maximal inférieur à 70 mm, ce qui lui permet d'être placé sous les vérines usuelles des dispositifs lumineux de signalisation. Le disque 1 comprend dix diodes électroluminescentes 3 régulièrement réparties sur sa périphérie et est percé d'un trou axial 4 dans lequel fait saillie un téton 5, perpendiculaire au plan du disque 1. La figure 3 montre le dispositif selon l'invention. Celui-ci comprend une tige centrale 6 pourvue d'une gorge hélicoïdale 7, sur laquelle est engagée une pluralité de disques 1, treize dans l'exemple représenté, les tétons 5 des différents disques 1 venant s'engager et coulisser dans la gorge 7. Les circuits 2 sont ensuite connectés en parallèle à un circuit principal comprenant une source d'alimentation électrique, à l'aide de moyens de connexion appropriés (non représentés), tels que, par exemple, des pattes radiales de connexion, venant au contact de fils conducteurs placés le long des parois périphériques des disques 1. Comme cela apparaît sur les figures 2 et 3, l'engagement des disques 1 sur la tige 6 permet de décaler angulairement les diodes 3 d'un disque 1 par rapport à celles des autres disques, cette valeur de décalage étant constante. Le pas de la gorge 7 et le nombre de disques 1 empilés sont déterminés de manière à ce que la valeur de décalage entre les diodes 3 soit suffisamment faible pour que plusieurs faisceaux de diodes 3 se recoupent dans toutes les directions d'émission des faisceaux lumineux, le nombre de disques 1 étant au moins égal à la valeur de l'angle formé par deux diodes 3 adjacentes d'un disque 1 divisée par ladite valeur de décalage. Par exemple, dans la forme de réalisation représentée au dessin, on sait qu'il est nécessaire que la valeur de décalage d'une diode 3 d'un disque 1 par rapport à une autre diode 3 d'un autre disque 1, contigu ou non à ce premier disque, soit de 30 pour obtenir la superposition des faisceaux précités, compte tenu du type des diodes 3 employées. Sachant qu'il est prévu dix diodes 3 par disque 1, soit un angle de 360 entre deux diodes 3, il faudra que le nombre de disques N vérifie la relation N 36 > 3, r ce qui fait au moins douze disques 1. Le dispositif selon l'invention permet, par l'addition de plusieurs faisceaux de diodes 3, quelle que soit la position de l'observateur par rapport au dispositif, d'obtenir l'intensité et la distribution photométrique souhaitées, sous un volume limité qui permet l'installation de ce dispositif sous les vérines usuelles. Ainsi, l'observateur placé en face du dispositif représenté à la figure 3 verra les faisceaux additionnés des diodes 3a,3b,3c des douze disques 1 supérieurs et de la diode 3d du treizième disque 1, le faisceau de cette diode 3d étant parallèle au faisceau de la diode 3a. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation qui vient d'en être décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. Ainsi, les diodes 3 ne sont pas forcément orientées radialement par rapport au disque 1 comme cela est montré aux figures ; elles peuvent avoir toute orientation angulaire appropriée par rapport au plan du disque 1 ; elles pourraient même être disposées perpendiculairement à ce plan. Notamment, les diodes 3 pourraient n'avoir pas la même orientation angulaire par rapport au plan du circuit 2, tant au sein d'un même disque que d'un disque à l'autre du dispositif. De plus, les angles des diodes 3 par rapport au plan du disque 1 peuvent varier d'un disque à l'autre. Les disques peuvent également n'avoir pas tous le même diamètre au sein d'un même dispositif. Le système tige 6 à gorge hélicoïdale 7-tétons 5 dans les ouvertures 4 des disques 1 pourrait être remplacé par un système à crans, par une tige filetée et des disques à ouverture taraudée, par des ergots de positionnement angulaire relatif des disques et, d'une manière générale, par tout système permettant de positionner de façon adéquate les disques les uns par rapport aux autres. De plus, comme le montre la figure 4, une enveloppe 9 en verre ou en matériau synthétique transparent peut être prévue pour protéger les diodes 3 et les disques 1, et le circuit reliant les disques 1 à la source d'alimentation électrique peut comporter une douille 8 du type vissable ou à baïonnettes, de sorte que ce dispositif se présente sous l'aspect d'une ampoule existante 10. Une paroi opaque masquant un secteur d'éclairage peut être prévue, cette paroi pouvant soit être fixe pour limiter l'angle d'éclairage, soit être rotative pour l'obtention d'un effet de clignotement. Avantageusement, cette paroi peut être pourvue d'un revêtement intérieur réfléchissant pour augmenter l'intensité lumineuse produite par le dispositif. L'invention est particulièrement utile dans le domaine du balisage de sécurité et peut avantageusement être associée, compte tenu de sa faible consommation, à des systèmes d'alimentation photovoltaïques et/ou à des accumulateurs. Elle peut aussi être associée à des dispositifs électroniques de régulation, assurant la stabilité de l'intensité lumineuse produite. Enfin, l'invention pourrait s'appliquer à des dispositifs pour lesquels on ne souhaite pas une répartition régulière du signal lumineux. Il suffit alors d'utiliser des disques 1 et des circuits 2 de forme adaptée au signal lumineux à produire (arc de cercle, arc d'ellipse,...). REVENDICATIONS 1 - Dispositif lumineux de signalisation, notamment destiné à assurer un balisage de sécurité, tel que, par exemple, celui de voies de circulation, caractérisé en ce qu'il comprend une série de circuits électriques (2) empilés comprenant des diodes électroluminescentes (3) régulièrement réparties sur au moins une partie de leur périphérie, les diodes (3) d'un circuit (2) étant décalées angulairement par rapport à celles des autres circuits (2) selon une valeur de décalage suffisamment faible pour que plusieurs faisceaux de diodes (3) se recoupent dans toutes les directions souhaitées d'émission, le nombre de circuits (2) étant au moins égal à la valeur de l'angle formé par deux diodes (3) adjacentes d'un circuit (2), divisée par ladite valeur de décalage angulaire. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits précités sont circulaires et imprimés dans des disques supports (1) venant s'engager coaxialement sur un axe (6). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le positionnement angulaire relatif des disques (1) est réalisé au moyen d'une gorge hélicoïdale (7) aménagée dans l'axe (6), selon un pas approprié pour l'obtention du décalage angulaire voulu, et par des tétons radiaux (5) aménagés dans l'ouverture centrale (4) des disques (1), ces tétons (5) étant destinés à être engagés dans ladite gorge hélicoïdale (7), ou inversement, par un filet hélicoïdal aménagé dans l'axe et des encoches correspondantes aménagées dans les disques. 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les disques (1) n'ont pas tous le même diamètre. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les diodes (3) n'ont pas toutes la même orientation angulaire au sein d'un même disque ou d'un disque à l'autre. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe en verre (9) de protection. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit principal de connexion des circuits (2) à la source d'alimentation électrique comprend une douille (8). 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi opaque masquant un secteur d'éclairage. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi opaque comporte un revêtement réfléchissant.