Brevet FR2840053A1 — publié le 20031128

Etat de la technique L'invention a pour objet un indicateur comprenant une unite de guidage de lumiere qui presente une zone d'injection pour faire entrer la lumiere provenant d'une source de lumiere, une aiguille indica s trice pour faire sortir la lumiere en direction d'un observateur, et entre la zone d'injection et l'aiguille indicatrice, une zone de renvoi pour renvoyer dans l'aiguille indicatrice la lumiere venant de la zone d'injection. On connat deja des indicateurs, notamment pour utilisa- tion dans un instrument equipant un vehicule automobile, dans lesquels o vent prevues des sources lumineuses pour les eclairer de maniere a ga- rantir que l'indicateur est percu meme dans l'obscurite. Pour cela, il est connu de prevoir les sources lumineuses dans l'indicateur lui-meme. Mais comme cet indicateur est mobile, l'alimentation en courant de l'indicateur doit passer par le palier sur lequel celui-ci est monte. s On connat aussi des indicateurs dans lesquels la lumiere d'une source lumineuse qui est montee par exemple sur un support pro che d'un entranement de l'indicateur est injectee dans celui-ci. Mais la source rayonne ici le plus directement possible dans une zone d'une ai guille de l'indicateur. De ce fait, certaines zones de l'indicateur qui vent o plus proches de la source lumineuse vent davantage eclairees que les au- tres zones. Pour homogeneiser l'eclairement, il est prevu des filtres, mais ceux ci d'une part absorbent une partie de la lumiere de sorte que la lu- minosite est reduite, d'autre part augmentent le cout du montage. De plus, les filtres influencent la couleur d'eclairement de l'aiguille. Et on ne s peut exclure que les filtres provoquent d'autres heterogeneites de l'eclai- rement en d'autres endroits de l'aiguille. Avantages de ['invention L'indicateur selon ['invention est caracterisee en ce que la zone dtinjection, la zone de renvoi et l'aiguille indicatrice vent disposees de maniere que la lumiere venant de la zone d'injection est amenee selon une premiere direction dans la zone de renvoi qui en effectue le renvoi de ma- niere que la lumiere penetre dans l'aiguille indicatrice selon une direction opposee a la premiere direction. L'avantage est qu'une zone de renvoi prevue dans ['unite de 3s guidage de lumiere devie la lumiere injectee avant qu'elle parvienne dans l'aiguille d'ou elle est renvoyee en direction de l'observateur. Ainsi, l'obser- vateur ne peut voir directement la source lumineuse, car le dispositif de guidage de la lumiere empeche la lumiere de la source d'aller en ligne droite a l'observateur. On peut de ce fait se passer d'unites de filtrage. D'une part on a un eclairement homogene de l'indicateur, d'autre part la suppression des filtres apporte aussi une economic. Les dispositions indiquees dans les revendications secon s daires permettent d'ameliorer et de developper l'indicateur decrit a la re- vendication principale. I1 est particulierement avantageux de realiser d'une seule piece ['unite de guidage de la lumiere, par exemple en la coulant par in- jection. Cela permet de simplifier le montage, car une etape suffit pour o installer ['unite de guidage. I1 est egalement avantageux que la zone de deviation soit en partie recourbee en assurant ainsi la conduite de la lumiere entre le lieu de montage d'une source lumineuse et la zone de deviation. Cela est no- tamment necessaire quand une zone visible de l'indicateur est eloignee du s support de la source lumineuse qui se trouve par exemple sur un circuit imprime situe derriere le cadran d'un instrument indicateur, tandis que l'indicateur lui-meme se trouve du cote du cadran oppose au circuit im- prime. Un autre avantage est obtenu en prevoyant un moyen opti o que de separation entre la zone d'injection de la lumiere et l'aiguille de l'indicateur. Comme il n'est pas possible, meme dans un conducteur de lumiere guidant celle-ci par reflexion totale, d'eviter que de la lumiere sorte lateralement, le moyen de separation empeche que de la lumiere is- sue de la zone dtinjection passe directement de maniere indesirable dans s l'aiguille de l'indicateur, ce qui pourrait entraner a nouveau un eclaire- ment irregulier de l'indicateur. Le moyen optique de separation garantit que la lumiere suit toujours le parcours desire. Selon d'autres caracteristiques avantageuses un capot d'in- dicateur est monte sur l'indicateur pour loger ['unite de guidage de la lu so miere, la zone de renvoi est constituee par un prisme. Sur l'indicateur vent disposes de moyens de liaison avec un arbre d'indicateur pour assu- rer le montage en rotation de l'indicateur. Des moyens de sortie de la lu- miere vent montes sur l'aiguille indicatrice. I1 est avantageux de realiser le dispositif servant de loge ss ment a l'arbre d'entranement de l'indicateur, soit dans ['unite de guidage de lumiere elle-meme, soit sur un capot d'indicateur associe a cette unite. Cela simplifie egalement le montage de l'indicateur. Dessins Des exemples de realisation decrits en detail ci-apres vent representes par le dessin dans lesquels: - la figure 1 represente un premier exemple de realisation d'un indicateur s selon ['invention, - la figure 2 represente un exemple de realisation du systeme de source lumineuse autour du moyen de l'indicateur, - la figure 3 est une vue d'un indicateur selon ['invention, avec un capot - la figure 4 represente un second exemple de realisation d'un indicateur o selon ['invention. Description de ltexemple de realisation L'indicateur selon ['invention peut etre utilise dans des ins truments indicateurs pour representer une grandeur a mesurer par une position, qui correspond a la grandeur de la mesure de l'indicateur par s rapport a une echelle. Une utilisation avantageuse concerne notamment des instruments indicateurs de vehicules, par exemple, de vehicules au tomobiles, d'avions ou de bateaux, car les unites indicatrices, dans ces vehicules, doivent pouvoir etre lues au mieux meme dans ltobscurite. La figure 1 represente une unite de guidage de lumiere 1 d'un indicateur. Wile comprend une zone d'injection 2, une zone de renvoi 3 et une aiguille indicatrice 4. Sur la zone d'injection 2 est moulee avec celle- ci une douille 5 servant a accueillir un arbre d'indicateur 6, quten trane un moteur pas a pas 7 monte sur un circuit imprime 8 du cote op pose a l'aiguille 4. L'unite de guidage de lumiere 1 est faite d'un materiau s transparent conducteur de la lumiere, de preference une matiere plasti que, par exemple, du polymethyl metacrylate (PMMA). La matiere plasti que de ['unite de guidage de la lumiere 1 peut aussi etre coloree, pour donner a l'indicateur une image coloree correspondante, notamment dans une couleur signaletique. Sur le cote du circuit imprime 8 en regard de ['unite de guidage de la lumiere 1 est montee une diode luminescente 9 qui injecte sa lumiere dans la zone d'injection 2, perpendiculairement, se lon la direction de la fleche 1O a la figure 1. Pour cela, la zone d'injection 2 presente une surface d'injection 11 plane, de sorte que la lumiere de la diode 9 penetre dans la zone 2 en etant device le moins possible. Les re 3s flexions sur la surface 11 vent ainsi reduites. L'unite 1 de guidage de la lumiere est montee en rotation par l'intermediaire de l'arbre d'indicateur 6, de sorte que quand la zone d'injection 2 tourne, la surface d'injection 11 se deplace devant la diode 9. C'est pourquoi d'autres diodes lumines centes 9 vent disposees radialement autour de l'arbre 6, sur le circuit im- prime 8, comme represente a la figure 2. Ainsi se trouve garanti qu'inde- pendamment de la position de l'indicateur et de ['unite de guidage de la lumiere 1, toujours suffisamment de lumiere entre dans la surface dtin s jection 11. Celle-ci est constituee de maniere a recouvrir au moins a peu pres une moitie d'une des diodes luminescentes 9, 9'. La zone d'injection 2 est recourbee selon un quart de cercle, de sorte que la lumiere est device par reflexion totale sur les parois. Sor- tant de la zone d'injection 2, la lumiere arrive selon une premiere direction o 12 indiquee par une fleche a la figure 1, dans la zone de renvoi 3. Cette zone a la forme d'un prisme, avec deux faces de prisme 13 et 14, a peu pres perpendiculaire entre elles. La premiere face du prisme 13 se trouve en face du passage de la zone d'injection 2 a la zone de renvoi 3, tandis que la seconde face de prisme 14 borde la premiere face 13 et se trouve en s regard du passage de la zone de renvoi 3 a l'aiguille indicatrice 4. La tran- sition 15 entre la zone de renvoi 3 et l'aiguille indicatrice 4 d'une part et la zone d'injection 2 d'autre part, est indiquee par des traits a la figure 1. La lumiere injectee dans la zone de renvoi 3 est d'abord device de 9O par re- flexion sur la premiere face de prisme 13, puis device a nouveau de 90 par reflexion sur la seconde face de prisme 14. Ainsi la lumiere injectee sortant de la zone d'injection 2 est renvoyee a 180 dans l'aiguille indica- trice 4, selon une seconde direction 16 opposee a la premiere et egalement symbolisee par une fleche. De plus, la lumiere entrant dans le prisme est decalee par celui-ci de sort qu'elle ne revient pas dans la zone d'injection 2s 32, mais est amenee a l'aiguille indicatrice 4, dans laquelle elle se propage pour en sortir a travers la face superieure 17 eloignee du circuit imprime 8, en direction d'un observateur, cette direction etant indiquee par des fle- ches 18. Sur la face de l'aiguille 4 opposee a la face superieure 17 vent disposes des moyens 28 pour faire sortir la lumiere, par exemple, un re flecteur, une impression ou une structure a microprismes. La face supe- rieure 17 de l'aiguille 4 situee en regard de l'observateur est plane, tandis que la face qui lui est opposee et qui porte les moyens 28 de renvoi de la lumiere est recourbee en direction de la pointe 22 de l'aiguille deflechie par rapport a la zone de renvoi 3. Ainsi l'efficacite de ['ejection de la lu 3s miere est amelioree en particulier en direction de la pointe d'aiguille 22, car dans cette zone, du fait de ['ejection deja operee precedemment, il y a moins de lumiere disponible pour etre ejectee. L'unite de guidage de lumiere 1 est dans la zone de renvoi 3 et dans l'environnement de celle-ci, recouverte par un capot d'indicateur 19, figure par des tirets de sorte que la zone de renvoi 3 n'est pas directe- ment visible par un observateur. Vers la limite de la zone de renvoi 3 et de s la transition 15, l'aiguille 4 et la zone d'injection 2 vent pour une partie, paralleles. A cet endroit, est introduit un moyen pour separer optiquement la zone d'injection 3 et l'aiguille 4. Ce moyen 20 est de preference une feuille absorbent la lumiere, par exemple, un morceau de feuille noire, qui s'etend le long de l'aiguille indicatrice, la ou la zone d'injection 2 et l'ai o guille indicatrice 4 vent paralleles. Ainsi la lumiere qui sort de la zone d'injection 2 sans etre reflechie totalement en direction de la zone de ren- voi 3 est empechee de passer directement dans l'aiguille indicatrice 4. Cela vaut egalement pour la lumiere qui quitte l'aiguille indicatrice 4 en direc- tion de la zone d'injection 2. Des inhomogeneites de la luminosite de l'in dicateur peuvent ainsi etre eliminees. Le moyen de separation 20 peut soit etre emmanche dans une fente 21 entre la zone d'injection 2 et l'aiguille indicatrice 4, soit etre colle sur cette aiguille. La figure 4 presente un autre exemple de realisation d'un indicateur selon ['invention. Une unite de guidage de lumiere 31 comprend une zone d'injection 32 avec une surface d'injection 41 ainsi qu'une zone de renvoi 33 et une aiguille indicatrice 34. Les zones 32, 33 et l'aiguille 34 forment une seule piece, de preference une piece injectee. Par une douille montee sur le cote de la zone d'injection 32,1'unite de guidage de lu- miere 31 est reliee a un arbre d'indicateur 6, permettant de faire tourner s ['unite de guidage 31. Celle-ci est inseree dans un capot d'indicateur 36, sur lequel est moule un moyen de separation optique 37 pour empecher le passage direct de la lumiere de la zone d'injection 32 a l'aiguille indicatrice 4 sans passer par la zone de renvoi 33. Celle-ci, a la difference de la reali- sation selon la figure 1, est une zone recourbee, de sorte qu'elle presente une structure en forme de demi-tore contournant le moyen de separation 37. La lumiere a partir d'une premiere direction 43 dans la zone d'injec- tion 32, peut etre device d'environ 180 pour entrer dans l'aiguille 34 selon une seconde direction. L'aiguille 34 a sa face superieure 38 situee en re- gard d'un observateur, recourbee en direction de la pointe d'aiguille 39, 3s tandis que sa face 40 tournee vers le circuit imprime est plane. Des moyens d'injection de la lumiere, non representes a la figure 4 et consti- tues par des microprismes par exemple, peuvent etre disposes sur la face superieure 38 en regard de l'observateur, ou sur la face 40 opposee a la face 38. Dans ltexemple de realisation de la figure 4, de plus une zone 42 dans laquelle la zone d'injection 32 est parallele a l'aiguille indicatrice 34 est plus grande que dans la realisation de la figure 1. Ainsi l'indicateur presente une plus grande etendue du cote eloigne de la pointe 39 de l'ai- s guille, de sorte que l'aiguille 34 se trouve egalement eclairee de ce cote. Une vue correspondante de l'indicateur, montrant le capot d'indicateur 36 et l'aiguille 34 montee dedans, est representee a la figure 3. Le capot 36 presente une partie elargie 30 pour loger la zone de renvoi 33. REVEND I CATI ONS 1 ) Indicateur comprenant une unite de guidage de lumiere (1, 31) qui presente une zone d'injection (2, 32) pour faire entrer la lumiere provenant d'une source de lumiere (9, 9'), une aiguille indicatrice (4, 34) pour faire s sortir la lumiere en direction (18) d'un observateur, et entre la zone d'in jection (2, 32) et l'aiguille indicatrice (4, 34), une zone de renvoi (3, 33) pour renvoyer dans l'aiguille indicatrice (4, 34) la lumiere venant de la zone d'injection (2, 32), caracterise en ce que 0 la zone d'injection (2, 32), la zone de renvoi (3, 33) et l'aiguille indicatrice (4, 34) vent disposees de maniere que la lumiere venant de la zone d'injec tion est amenee selon une premiere direction (12) dans la zone de renvoi qui en effectue le renvoi de maniere que la lumiere penetre dans l'aiguille indicatrice selon une direction (16) opposee a la premiere direction (12). 2 ) Indicateur selon la revendication 1, caracterise en ce que ['unite de guidage de la lumiere avec la zone d'injection, la zone de renvoi et l'aiguille constitue une seule piece. 3 ) Indicateur selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que la zone d'injection est recourbee au moins en partie. :5 4 ) Indicateur selon une des revendications precedentes, caracterise en ce qu' il est prevu entre la zone d'injection et l'aiguille indicatrice un moyen de separation (20, 37) empechant que de la lumiere venant de la zone d'in jection (2, 32) penetre dans l'aiguille indicatrice (4, 34) sans passer par la zone de renvoi. ) Indicateur selon une des revendications precedentes, caracterise en ce qu' un capot d'indicateur (19, 36) est monte sur l'indicateur pour loger ['unite ss de guidage de la lumiere. 6 ) Indicateur selon une des revendications precedentes, caracterise en ce que la zone de renvoi (3) est constituee par un prisme. 7 ) Indicateur selon une des revendications precedentes, caracterise en ce que s sur l'indicateur (5, 35) vent disposes de moyens de liaison avec un arbre d'indicateur (6) pour assurer le montage en rotation de l'indicateur. 8 ) Indicateur selon une des revendications precedentes, caracterise en ce que o des moyens (28) de sortie de la lumiere vent montes sur l'aiguille indica- trice (4). 9 ) Utilisation d'un indicateur selon une des revendications precedentes dans un instrument indicateur, equipant notamment un vehicule auto