Brevet FR2844868A1 — publié le 20040326

La présente invention concerne l'inclusion de fibres optiques de manière à utiliser les propriétés lumineuses et/ou luminescentes dans le sens longitudinal et transversal de la fibre c'est à dire la surface de diffusion lumineuse de son enveloppe et non de son trajet axial notamment utilisé pour tranporter des signaux optoélectronique à distance. On connaît l'utilisation de dispositifs lumineux à gerbes de fibres optiques retombant utilisant la transmission classique du faisceau débouchant sur l'extrémité. La présente invention vise à utiliser la transmission de l'enveloppe de la fibre avec une inclusion sur support textile pour la conformation de pièces complexes à surface lisse. L'inclusion de fibres optiques en surface d'objets divers permet grâce à la présente invention de rendre luminescente toute la surface traitée de la fibre optique avec des effets lumineux efficaces avec une source lumineuse de faible puissance avec une finition plane sans aspérités de la structure avec une apposition éventuelle de couches de peintures et/ou colorants 20 translucides et/ou une couche de vernis de finition Les applications peuvent être multiples notamment des surfaces en deux dimensions ou tridimensionnelles générant des effets lumineux localisés ou non pour des objectifs esthétiques d'effets lumineux décoratifs 25 et/ou à vocation d'éclairage de positionnement. Par exemple, à titre non limitatif, l'invention peut s'appliquer à une ligne lumineuse sur une coque de bateau ou à une aile de véhicule avec un effet lumineux de clignotement. Ce type de procédé peut engendrer un nouveau 30 type d'éclairage de positionnement pour une carrosserie par exemple en délocalisant la ou les source(s) lumineuse(s). L'invention concerne une structure à deux dimensions ou tridimensionnelle de profil prédéterminé générant un motif prédéterminé à 35 effet lumineux caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une inclusion au voisinage de la surface transparente lisse de diffusion lumineuse comprenant un arrangement de fils associés avec au moins une fibre optique lumineuse s'étendant dans le plan de ladite surface et reliée optiquement à une source lumineuse. Dans un mode de réalisation particulier la structure comprend intérieurement au voisinage transparent de sa surface de diffusion lumineuse au moins une couche selon un motif prédéterminé à effet lumineux d'un arrangement de type natte tissée et/ou cousue constitué de 45 plusieurs fils de tissage tissée ou cousus avec au moins une fibre optique allongée préalablement traitée s'étendant dans le plan principal de la couche en surface pour une diffusion lumineuse provenant principalement de son enveloppe et destinée à être raccordée à une extrémité à au moins une source lumineuse axiale. Le premier procédé de fabrication lié à l'invention comprend une étape o ledit arrangement de type natte tissée et/ou cousue est directement stratifié à l'aide d'au moins un type de résine notamment choisies pour leur transparence sur une surface de support à deux dimensions ou tridimensionnelle dudit profil prédéterminé en laissant apparente une io extrémité de ladite au moins une fibre optique. Dans ce procédé précitée, ladite structure fait ensuite l'objet d'un traitement de finition par ponçage puis d'une apposition d'au moins une couche de finition de type vernissage. Le second procédé de fabrication lié à l'invention comprend les étapes suivantes: a) fourniture d'un moule de conformation complémentaire de ladite 20 structure à deux dimensions ou tridimensionnelle de profil prédéterminé; b) enduction intérieure dudit moule avec au moins une résine notamment choisie pour sa transparence; c) polymérisation de ladite résine; d) positionnement et pose dudit arrangement de type natte tissée ou cousue sur l'enduction en laissant apparente une extrémité de ladite au moins une fibre optique; e) imprégnation d'une résine choisie pour sa transparence sur l'ensemble de l'étape d); f) démoulage de l'ensemble. Selon une variante de ce procédé entre l'étape e) et l'étape f) l'on ajoute des charges et renforts par stratification notamment de type polyester, 35 vinylester ou époxy. L'invention concerne un dispositif à effets lumineux notamment pour la 40 signalisation ou pour un effet décoratif avec une enveloppe apparente à effets lumineux d'un profil déterminé comprenant: - au moins une structure selon l'invention; - au moins une source lumineuse à effets lumineux commandée 45 ou non de type laser reliée optiquement à au moins une extrémité d'au moins une desdites fibres optiques. L'invention concerne également une pièce de carrosserie d'un véhicule comprenant au moins une structure selon l'invention. L'invention concerne également une carène de bateau comprenant au moins une structure selon l'invention. L'invention concerne également un mat de bateau comprenant au moins une structure selon l'invention. Les fibres optiques peuvent présenter différents diamètres selon les applications; elles subissent un traitement de surface puis elles sont tissées avec des fibres textiles naturelles ou synthétiques pour former un ensemble d'étoffe souple ordonné et homogène dans un premier temps. Le procédé comporte deux variantes de mode d'applications. Le premier mode d'application est un mode par recouvrement. Ladite étoffe tissée est directement stratifiée avec 20 l'utilisation de résines choisies pour leur transparence sur une surface de support en deux dimensions ou tridimensionnelles, et pour les motifs choisis. L'ensemble fait alors l'objet d'une finition par ponçage 25 et vernissage. Le second mode d'application est un mode par moulage. On utilise un procédé de stratification polyester ou époxy. Sur un moule de conformation complémentaire de la surface à deux dimensions ou tridimensionnelles à réaliser, on fait une enduction du moule d'une résine transparente 35 notamment de qualité ultraviolet de type époxy ou ester. On attend la polymérisation de cette résine. Ensuite, on pose ladite étoffe et on réalise l'enduction de la structure avec une résine par imprégnation. On ajoute 40 éventuellement des charges et renforts par stratification de type polyester, vinylester ou époxy. L'avantage de ce procédé reste la finition parfaite de l'ensemble après démoulage. En effet, l'enduction définit un 45 aspect lisse malgré les profils arrondis des fibres optiques qui pourraient créer des protubérances d'aspect. Il convient pour ces deux modes d'application de laisser libre la (les) 5 terminaisons de(s) la fibre ou des fibres optiques de manière à relier optiquement la au moins une terminaison à au moins une source lumineuse de type laser. Les sources peuvent être de faible intensité. Les sources lumineuses peuvent présenter plusieurs couleurs ou effets 1o visuels variant dans le temps notamment clignotement. A titre d'exemple, pour une carrosserie automobile, les ailes comprendraient sur leur profil une signalisation lumineuse définissant un motif clignotant avec une source lumineuse centralisée qui délivrerait les 15 signaux lumineux vers ces pièces de carrosserie grâce aux propriétés de la fibres optiques classiques sans pertes de signaux lumineux jusqu'aux structures de l'invention o les fibres optiques traitées diffusent la luminosité par leur enveloppe. Sur la figure 1 selon le second procédé, en coupe, on observe le moule (1). La couche d'enduction (2) est en contact intime avec la face inférieure du moule (1). L'enduction coopère avec les fibres optiques (3) reliés avec des fils cousus et/ou tissés (4), l'ensemble étant inclus dans une résine (5) par imprégnation avec éventuellement une couche de renfort (6) coté 25 intérieure. Les fils cousus ou tissés sont transparents notamment en verre de type Roving ou Sergé. Si les fils sont opaques, la conformation de tissage peut engendrer des effets lumineux particuliers notammant de type pointillé. Les fils ou les nappes tissés peuvent être en composite de type verre, 30 carbone, Kevlar... 2844868 Revendications 1) Structure à deux dimensions ou tridimensionnelle de profil prédéterminé générant un motif prédéterminé à effet lumineux caractérisée en ce s qu'elle comprend au moins une inclusion au voisinage de la surface transparente lisse (2) de diffusion lumineuse comprenant un arrangement de fils (4) tissés et/ou cousus associés avec au moins une fibre optique lumineuse (3) s'étendant dans le plan de ladite surface et reliée optiquement à une source lumineuse. 2) Structure selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'elle comprend intérieurement au voisinage transparent de sa surface de diffusion lumineuse au moins une couche selon un motif prédéterminé à effet lumineux d'un arrangement de type natte tissée et/ou cousue constitué de plusieurs fils de tissage tissée ou cousus avec au moins une fibre optique allongée préalablement traitée s'étendant dans le plan principal de la couche en surface pour une diffusion lumineuse provenant principalement de son enveloppe et destinée à être raccordée à une extrémité à au moins une source lumineuse axiale. 3) Procédé de fabrication d'une structure selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit arrangement de type natte tissée et/ou cousue est directement stratifié à l'aide d'au moins un type de résine notamment choisies pour sa transparence, sur une surface de support à 25 deux dimensions ou tridimensionnelle dudit profil prédéterminé en laissant apparente une extrémité de ladite au moins une fibre optique. 4) Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que ladite structure fait ensuite l'objet d'un traitement de finition par ponçage puis d'une 30 apposition d'au moins une couche de finition de type vernissage. ) Procédé de fabrication d'une structure selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) fourniture d'un moule de conformation complémentaire de ladite structure à deux dimensions ou tridimensionnelle de profil prédéterminé; b) enduction intérieure dudit moule (1) avec au moins une résine notamment choisie pour sa transparence; 40 c) polymérisation de ladite résine; d) positionnement et pose dudit arrangement de type natte tissée ou cousue sur l'enduction en laissant apparente une extrémité de ladite au moins une fibre optique; e) imprégnation d'une résine choisie pour sa transparence sur 45 l'ensemble de l'étape d); f) démoulage de l'ensemble. 6) Procédé de fabrication selon le revendication 5 caractérisé en ce qu'entre l'étape e) et l'étape f) l'on ajoute des charges et renforts (6) par stratification notamment de type polyester, vinylester ou époxy. 7) Dispositif à effets lumineux notamment pour la signalisation ou pour un effet décoratif avec une enveloppe apparente à effets lumineux d'un profil déterminé caractérisée en ce qu'il comprend: - au moins une structure selon la revendication 1 ou 2; - au moins une source lumineuse à effets lumineux commandée ou non de type laser reliée optiquement à au moins une extrémité d'au moins une desdites fibres optiques. 8) Pièce de carrosserie d'un véhicule caractérisée en ce qu'il comprend au moins une structure selon la revendication 1 ou 2. 9) Carène de bateau caractérisée en ce qu'il comprend au moins une structure selon la revendication 1 ou 2. )Mat de bateau caractérisé en ce qu'il comprend au moins une structure selon la revendication 1 ou 2.