Brevet FR2771351A1 — publié le 19990528

La présente invention concerne le domaine des afficheurs pour véhicules automobiles, notamment sous forme de tableaux de bord. La présente invention a pour but de proposer de nouveaux moyens permettant d'obtenir un éclairage quasi-homogéne d'un cadran d'afficheur, malgré l'utilisation de sources d'éclairage ponctuelles, le cas échéant à l'aide d'une source unique. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un dispositif comprenant au moins un système indicateur formé d'un moyen moteur et d'un élément indicateur, tel qu'une aiguille, fixé sur l'arbre de sortie du moyen moteur, une boîte à lumière qui entoure ledit arbre de sortie du moyen moteur, un cadran au moins partiellement transparent ou translucide, placé en avant de la boîte à lumière entre celle-ci et l'élément indicateur, et traversé par l'arbre de sortie du moyen moteur, au moins une source lumineuse disposée à proximité du centre de la boîte à lumière et adaptée pour diriger son flux lumineux vers l'arbre de sortie dudit moyen moteur, et un déflecteur diffuseur disposé autour de cet arbre de sortie, entre celui-ci et la dite source lumineuse, de sorte que ce déflecteur diffuseur renvoie le flux lumineux vers la boîte à lumière et que de là le flux lumineux atteigne la cadran après réflexions multiples. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif afficheur conforme à la présente invention, - la figure 2 représente une vue en plan de ce même dispositif, et - la figure 3 représente une vue agrandie en coupe axiale du déflecteur diffuseur conforme à la présente invention. Le dispositif afficheur conforme à la présente invention, illustré sur les figures annexées, comprend essentiellement: - un système indicateur 10 formé d'un moyen moteur 12 et d'un élément indicateur 14, tel qu'une aiguille, fixé sur l'arbre de sortie 13 du moyen moteur 12, - une boîte à lumière 20 qui entoure ledit arbre de sortie 13 du moyen moteur 12 - un cadran 30 placé en avant de la boîte à lumière 20 entre celle-ci et l'élément indicateur 14, le cadran 30 étant traversé par l'arbre de sortie 13 du moyen moteur 12, - des sources lumineuses 40 disposées à proximité du centre de la boîte à lumière 20 et adaptées pour diriger leur flux lumineux radialement vers l'intérieur, en direction de l'arbre de sortie 13 du moyen moteur 12, et - un déflecteur diffuseur 50 disposé autour de l'arbre de sortie 13, entre celui-ci et lesdites sources lumineuses 40, de sorte que ce déflecteur diffuseur 10 renvoie le flux lumineux issu des sources lumineuses 40 vers la boîte à lumière 20 et que de là le flux lumineux atteigne la cadran 30 après réflexions multiples. Le moyen moteur 12 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. II peut s'agir par exemple d'un logomètre, d'un moteur pas à pas, ou de tous moyens équivalents. Le moyen moteur 12 est de préférence fixé sur la face arrière d'un circuit imprimé 16. Celui-ci s'étend transversalement à l'arbre de sortie 13 et parallèlement au cadran 30, derrière la boîte à lumière 20. La boîte à lumière 20 est ainsi disposée entre le circuit imprimé 16 et le cadran 30. La boîte à lumière 20 est formée d'une coupelle concave en direction du cadran 30. Sa base centrale 22 repose sur le circuit imprimé 16. Sa bordure périphérique externe 24 repose sur la face arrière 32 du cadran 30. La boîte à lumière 20 est formée de préférence d'une structure symétrique de révolution autour d'un axe O-O qui coïncide avec l'axe de l'arbre de sortie 13. La géométrie de la coupelle 20 formant boîte à lumière peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. La génératrice définissant la coupelle 20 peut être par exemple de contour sensiblement parabolique ou elliptique. De préférence comme on le voit sur la figure 1, la base centrale 22 de la coupelle 20 est sensiblement parallèle au circuit imprimé 16, tandis que sa bordure périphérique 24 se raccorde sensiblement perpendiculairement à la face arrière 32 du cadran 30. La boîte à lumière 20 est formée de préférence par moulage de matière plastique. La surface interne de la boîte à lumière 20 est réflectrice ou diffusante. A cette fin la boîte à lumière 20 peut être formée par moulage en matériau opaque diffusant, par exemple en matériau plastique de couleur blanche. En variante la boîte à lumière 20 peut être formée d'un matériau support revêtu intérieurement d'une couche de matériau réflecteur ou diffusant adéquat. Les sources lumineuses 40 sont formées de préférence de diodes électroluminescentes. Plus précisément encore il s'agit de préférence de diodes électroluminescentes à éclairage latéral, dénommées généralement "Side led" en terminologie anglosaxonne. De telles diodes sont formées d'une structure de diode comportant un réflecteur incorporé. Ainsi ces diodes Side led délivrent un flux de sortie orthogonal aux fils de connexion de ces diodes. Les diodes 40 sont fixées sur le circuit imprimé 16, au niveau d'un passage traversant central ménagé dans la base 22 de la boîte à lumière 20 Les fils de connexion des diodes 40 s'étendent perpendiculairement au circuit imprimé 16 et par conséquent parallèlement à l'axe O-O. Cependant grâce au réflecteur incorporé, le flux de sortie des diodes 40 est dirigé parallèlement au circuit imprimé 16, soit perpendiculairement à l'axe O-O, en direction de ce dernier. En variante les sources lumineuses 40 peuvent être formées d'une structure de diode classique associé à un réflecteur externe, pour diriger le flux lumineux radialement vers l'intérieur en direction de l'arbre de sortie 13, comme indiqué précédemment. Selon le mode de réalisation illustré sur les figures annexées, il est prévu trois sources électroluminescentes 40, par exemple au moins sensiblement équiréparties à 1200 autour de l'axe O-O de la structure, comme on le voit sur la figure 2. Cependant l'invention n'est pas limitée à cette disposition particulière, mais peut par exemple s'appliquer à un dispositif comportant une seule source lumineuse ou deux sources lumineuses, ou encore plus de deux sources lumineuses 40. Comme on l'a indiqué précédemment dans le cadre de la présente invention, chaque source lumineuse 40 est adaptée pour diriger son flux lumineux vers le centre de la structure, c'est à dire vers l'arbre 13. Par ailleurs, comme on l'a indiqué précédemment le dispositif conforme à la présente invention comprend un réflecteur diffuseur 50 disposé autour de l'arbre de sortie 13, entre ce dernier et les sources lumineuses 40. Le déflecteur diffuseur 50 a pour fonction de renvoyer le flux reçu des sources lumineuses 40 en direction de la boîte à lumière 20 par diffusion, c'est à dire en scindant chaque rayon incident provenant d'une source 40, en une pluralité de rayons secondaires. De là le flux éclaire la cadran 30 après réflexions multiples sur la surface arrière du cadran 30 et sur la boîte à lumière 20. Et le cadran 30 est ainsi éclairé de façon homogène, malgré l'utilisation de sources ponctuelles 40, du fait que la lumière qui traverse le cadran 30 subit au préalable de multiples réflexions. Le cadran 30 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Il est formé de préférence d'une feuille de matière plastique au moins partiellement transparent ou translucide, par exemple en polycarbonate, dont la face avant est munie d'indications noires ou opaques, telles que graduations, symboles ou équivalents. Par ailleurs de préférence, la face arrière 32 du cadran 30 est elle même au moins en partie diffusante. A cet effet la face arrière 32 du cadran 30 peut être munie par exemple d'un revêtement de couleur blanche. Dans ces conditions les indications précitées apparaissent sombres sur un fond éclairé, lors de l'alimentation des sources 40. Le déflecteur diffuseur 50 peut également faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Il peut être formé par moulage en matière plastique opaque, tel que de 'ABUS, par exemple de couleur blanche, ou revêtu de couleur blanche. Il peut également être formé par exemple en métal, le cas échéant muni d'un revêtement diffusant, par exemple de couleur blanche. En variante la surface externe du déflecteur diffuseur 50 peut être identique à la couleur du flux lumineux émis par les sources 40. Il peut en être de même pour la surface interne de la boîte à lumière 20. La géométrie du déflecteur diffuseur 50 peut également faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. Selon le mode de réalisation particulier et non limitatif illustré sur les figures annexées, le déflecteur 50 comprend un tronçon arrière 52 constitué d'un cylindre centré sur l'axe 0-O, qui reçoit libre de rotation l'arbre 13, et dont la longueur est au moins égale à la hauteur des sources 40. Ce cylindre 52 est placé en regard des sources 40 de sorte qu'il récupère la totalité du flux lumineux émis par celles-ci en direction de l'axe O-O. Le déflecteur 50 comprend en avant du cylindre 52 un disque 54 qui couvre les sources 40. Ainsi le rayon externe du disque 54 est supérieur à l'encombrement radial des sources 40, par rapport à l'axe O-O, de sorte que le disque 54 interdit que le moindre rayon issu d'une source 40 n'atteigne directement le cadran 30. Le disque 54 est lui même prolongé vers l'avant, par un second cylindre 56 centré sur l'axe O-O. De préférence ce cylindre 56 est muni sur sa surface externe et au voisinage de son extrémité avant d'un décrochement 58 adapté au diamètre d'un passage formé dans le cadran 30. Ainsi le cadran 30 est engagé par ce passage sur le décrochement 58, ce qui assure un centrage automatique du déflecteur 50 par rapport au cadran 30, le muret cylindrique 59 du déflecteur 50 formé sur l'intérieur du décrochement 58 traversant le cadran 30. L'homme de l'art comprendra que les rayons issus des sources 40 sont réfléchis et diffusés sur la surface externe du cylindre 52 et du disque 54 avant d'atteindre la boîte à lumière 20. Le cylindre 52 en combinaison avec le disque 54, et le décrochement 58 en combinaison avec le cadran 30 forment ainsi des labyrinthes qui interdisent toutes fuites de lumière, avant réflexions multiples sur la boîte à lumière 20 et traversée du cadran 30. La présente invention permet notamment la réalisation d'un tableau de bord de faible épaisseur. Ceci permet de placer le moyen moteur 12 sous le circuit imprimé 16, de sorte que ce moyen 12 soit invisible et ne perturbe pas le cheminement des rayons lumineux et par conséquent l'éclairage du cadran 30. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier précédemment décrit et illustré sur les figures annexées, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Par exemple, la présente invention peut connaître une variante de réalisation selon laquelle, l'aiguille 14 serait remplacée par un indicateur en forme de disque lié à l'arbre 13. De préférence cet indicateur 14 est muni d'un capuchon opaque en regard de l'arbre 13 pour éviter la formation d'un halot lumineux à ce niveau. Selon une autre variante, le cylindre 52 et le disque 54 qui forment une surface diffusante discontinue selon la représentation donnée sur les figures annexées, peuvent être réunis pour former une surface diffusante concave en direction des sources 40, à évolution de courbure continue. Pour cela par exemple l'arête définie au niveau de la jonction entre les surfaces du cylindre 52 et du disque 54 peut être remplacée par un congé de rayon adapté. Dans la description qui précède, I'élément indicateur 14 n'est pas éclairé et le déflecteur diffuseur 50 est adapté pour interdire tout éclairage direct de cet élément 14 à partir des sources 40. Pour ce faire le déflecteur diffuseur 50 entoure totalement la ou les sources 40. Cependant selon une autre variante, on peut prévoir de ménager un ou des passages dans le déflecteur diffuseur 50, par exemple dans le cylindre 52 ou le disque 54, pour permettre à une partie du flux émis par les sources 40 d'atteindre l'élément indicateur 14, par exemple soit directement au niveau du moyeu de ce dernier, soit via l'arbre d'entrainement de celui-ci. REVENDICATIONS 1. Afficheur pour véhicule automobile, notamment sous forme de tableau de bord, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un système indicateur (10) formé d'un moyen moteur (12) et d'un élément indicateur (14), tel qu'une aiguille, fixé sur l'arbre de sortie (13) du moyen moteur, une boîte à lumière (20) qui entoure ledit arbre de sortie (13) du moyen moteur (12), un cadran (30) au moins partiellement transparent ou translucide placé en avant de la boîte à lumière (20) entre celle-ci et l'élément indicateur (14), et traversé par l'arbre de sortie (13) du moyen moteur (12), au moins une source lumineuse (40) disposée à proximité du centre de la boîte à lumière (20) et adaptée pour diriger son flux lumineux vers l'arbre de sortie (13) dudit moyen moteur (12), et un déflecteur diffuseur (50) disposé autour de cet arbre de sortie (13), entre celui-ci et la dite source lumineuse (40), de sorte que ce déflecteur diffuseur (50) renvoie le flux lumineux vers la boîte à lumière (20) et que de là le flux lumineux atteigne la cadran (30) après réflexions multiples. 2. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le déflecteur (50) comprend un tronçon arrière (52) constitué d'un cylindre placé en regard des sources (40) et dont la longueur est au moins égale à la hauteur des sources (40), de sorte qu'il récupère la totalité du flux lumineux émis par celles-ci en direction de l'axe O-O. 3. Afficheur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le déflecteur (50) comprend en avant du cylindre (52) un disque (54) dont le rayon externe est supérieur à l'encombrement radial des sources (40), par rapport à l'axe O-O, de sorte que le disque (54) couvre les sources (40) et interdit que le moindre rayon issu d'une source (40) n'atteigne directement le cadran (30). 4. Afficheur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le disque (54) est prolongé vers l'avant, par un second cylindre (56) muni sur sa surface externe et au voisinage de son extrémité avant d'un décrochement (58) adapté au diamètre d'un passage formé dans le cadran (30). 5. Afficheur selon l'une des revendications là 4, caractérisé par le fait que le déflecteur (50) comprend sur son extrémité avant, un muret cylindrique (59) traversant le cadran (30). 6. Afficheur selon l'une des revendications 2 et 3, prises en combinaison, caractérisé par le fait que le cylindre (52) et le disque (54) sont réunis pour former une surface diffusante concave en direction des sources (40), à évolution de courbure continue. 7. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les sources lumineuses (40) sont formées de diodes électroluminescentes. 8. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les sources lumineuses (40) sont formées de diodes électroluminescentes à éclairage latéral, de type "Side led", constituées d'une structure de diode comportant un réflecteur incorporé pour délivrer un flux de sortie orthogonal aux fils de connexion de ces diodes. 9. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les sources lumineuses (40) sont formées d'une structure de diode classique associée à un réflecteur externe, pour diriger le flux lumineux radialement vers l'intérieur en direction de l'arbre de sortie (13). 10. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la boîte à lumière (20) est formée d'une coupelle concave en direction du cadran (30). 11. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la boîte à lumière (20) est formée d'une structure symétrique de révolution autour d'un axe O-O qui coïncide avec l'axe de l'arbre de sortie 13 du moyen moteur (12). 12. Afficheur selon I'une des revendications 10 ou 11, caractérisé par le fait que la base centrale (22) de la coupelle (20) est sensiblement parallèle au cadran (30), tandis que sa bordure périphérique (24) se raccorde sensiblement perpendiculairement à la face arrière (32) du cadran (30). 13. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la boîte à lumière (20) est formée par moulage de matière plastique. 14. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que la surface interne de la boîte à lumière (20) est réflectrice ou diffusante. 15. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que la boîte à lumière (20) est formée par moulage en matériau opaque diffusant, par exemple en matériau plastique de couleur blanche. 16. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que la boîte à lumière (20) est formée d'un matériau support revêtu intérieurement d'une couche de matériau réflecteur ou diffusant adéquat. 17. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait qu'il comprend trois sources électroluminescentes (40), , par exemple au moins sensiblement équiréparties à 1200 autour de l'axe O-O de la structure. 18. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait qu'il comprend une seule source lumineuse (40). 19. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que le cadran (30) est formé d'une feuille de matière plastique, par exemple en polycarbonate, dont la face avant est munie d'indications noires ou opaques, telles que graduations, symboles ou équivalents. 20. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé par le fait que la face arrière (32) du cadran (30) est au moins en partie diffusante. 21. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé par le fait que la face arrière (32) du cadran (30) est munie d'un revêtement de couleur blanche. 22. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé par le fait que le déflecteur diffuseur (50) est formé par moulage en matière plastique opaque, tel que de 'ABUS, par exemple de couleur blanche, ou revêtu de couleur blanche. 23. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé par le fait que le déflecteur diffuseur (50) est formé en métal, le cas échéant muni d'un revêtement diffusant, par exemple de couleur blanche. 24. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé par le fait que la surface externe du déflecteur diffuseur (50) est identique à la couleur du flux lumineux émis par les sources (40). 25. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 24, caractérisé par le fait que la surface interne de la boîte à lumière (20) est identique à la couleur du flux lumineux émis par les sources (40). 26. Afficheur selon l'une des revendications 1 à 25, caractérisé par le fait que le déflecteur diffuseur (50) possède au moins un passage pour permettre à une partie du flux émis par au moins une source (40) d'atteindre l'élément indicateur (14), par exemple soit directement au niveau du moyeu de ce dernier, soit via l'arbre d'entrainement de celui-ci.