Brevet FR2848943A1 — publié le 20040625

Plaques minéralogiques lumineuses à LED et leur procédé de fabrication Secteur technique de l'invention: La présente invention concerne le secteur technique des plaques d'immatriculation pour véhicules, notamment automobiles Le termes Art antérieur: On connaît dans le domaine des plaques d'immatriculation pour véhicules automobiles, notamment, des plaques dites " à double 25 plaque ". Il s'agit de plaques représentées sur la figure 1 A et l B Elles comportent (figure 1 A) un support en aluminium relativement épais ( 1 mm environ) 1 une feuille d'aluminium mince 2, et un revêtement rétroréfléchissant 3 (composé de microéléments qui renvoient la lumière reçue). Pour fabriquer une plaque d'immatriculation, fig l B, on effectue un emboutissage de la pièce de la figure 1 A, par un système de poinçon5 matrice, selon les motifs des symboles 3 que l'on veut faire apparaître. L'aluminium épais 1, de par ses propriétés, forme des protubérances 3. Cette feuille est en général colorée, et notamment pré-laquée en noir par exemple, et on obtient donc des symboles 3 généralement colorés et notamment noirs se détachant sur le fond composé par le film 10 rétroréfléchissant 3 (jaune ou blanc par exemple). Ce système n'est lisible de nuit que s'il est éclairé On a recours de manière connue à deux ampoules normalisées qui éclairent la plaque. Ces ampoules d'une part peuvent être défaillantes, et d'autre part forment des sources ponctuelles de lumière. Il existe donc un besoin important et reconnu pour obtenir une meilleure caractéristique de lisibilité tout en conservant des matériaux simple d'emploi et de mise en oeuvre, durables, et capables de former des contours de signes alphanumériques nets et précis, c'est-à-dire " propres >. Résumé de l'invention L'invention concerne des " plaques d'immatriculation " dans le sens général donné ci-dessus, caractérisées en ce qu'elles comportent un élément 40 transparent de forme appropriée, notamment en forme de 25 plaque, au moins une rampe 20 comportant une ou plusieurs sources de lumière dirigées sensiblement vers l'intérieur dudit élément 40, apte(s) à rendre lumineuse la masse 10 dudit élément 40, et au moins un film 30 de couleur appropriée portant des symboles alphanumériques 60 de couleur appropriée et contrastée, ce film étant disposé sur une des faces dudit élément 40, notamment sur sa face arrière (" avant " désignant par convention la direction dans laquelle les signes doivent être lisibles). L'homme de métier comprend que la luminosité diffusée dans la masse rend le film 30 lisible de nuit, ainsi que ses symboles. Le vocable " une ou plusieurs sources de lumière dirigées sensiblement vers l'intérieur dudit élément 40 " désigne dans toute la présente demande, y compris les revendications, la disposition de une ou plusieurs sources ponctuelles ou continues (" rampes " 20) de lumière, dont le flux lumineux est dirigé vers l'intérieur 10 de la masse de 10 l'élément 40, avec éventuellement une disposition légèrement en biais; ainsi, ce vocable recouvre les divers cas o une ou plusieurs sources ou rampes de lumière sont légèrement dirigées vers le film 30, ou bien o certaines sources sont dirigées directement vers le centre de la masse et d'autres sont légèrement orientées. Selon un mode de réalisation particulier, ledit film 30 présente un fond coloré transparent ou translucide et est disposé sur la face avant de l'élément 40. Selon encore un mode de réalisation particulier, la ou les rampe(s) 20 consiste(nt) en, ou comporte(nt), un (des) bloc(s) de matière transparente 20 ou translucide comportant des diodes électroluminescentes ou " LED " alimentées par une source électrique 100 éventuellement pilotée par une électronique 200. Selon encore un mode de réalisation particulier, la ou les rampe(s) 20 consiste(nt) en, ou comporte(nt), un (des) bloc(s) de matière transparente 25 ou translucide comportant des extrémités de fibres optiques ou des fibres optiques à gaine microprforée, alimentées par une source électrique 100 éventuellement pilotée par une électronique 200. L'homme de métier comprendra que toute source lumineuse ponctuelle convient, placées en dispositions diverses ou en " rampes ", ou 30 " guides ". Selon un mode de réalisation particulier, on disposera une rampe 20 sous l'élément 10. On pourra aussi disposer deux rampes 20 latérales, ou deux rampes 20 au dessus et respectivement au dessous de l'élément 20, etc De préférence, on emploiera de nombreuses diodes LED, notamment entre 1 et 5 au cm 2, ou jusqu'à 10 LED/cm 2 s'il s'agit de microdiodes. Dans le cas de l'emploi d'extrémités de fibres optiques, on pourra de même envisager de 5 à 15 ou 20 fibres / cm 2. " nombreuses " signifie ici, comme l'aura compris l'homme de métier, que le nombre de LED ou d'autres sources lumineuses est suffisamment important pour produire un éclairage uniforme de la masse 10. Selon encore un mode de réalisation particulier, employé notamment lorsque la rampe 20 est transparente et / ou lorsque le nombre de LED 15 se situe dans la partie inférieure de la plage indiquée ci-dessus, une feuille translucide ou en matériau transparent dépoli est intercalée entre la rampe 20 et la face inférieure de l'élément 40, c'est-à-dire celle dirigée vers la rampe 20, afin de mieux diffuser la lumière dans toute la masse Cf figure 2. On prévoit éventuellement un film protecteur 50 sur l'arrière de la plaque ainsi formée, et éventuellement sur l'avant (ledit film protecteur doit alors être transparent). Le vocable " caractères alphanumériques " est une simplification qui désignera dans toute la présente demande, comme le comprendra 25 aisément l'homme de métier, tout symbole de quelque nature que ce soit, y compris non alphanumérique. Description détaillée de l'invention La plaque selon l'invention est caractérisée en ce que l'épaisseur de l'élément 40 est comprise entre 1 mm et 10 mm. La plaque selon l'invention est caractérisée selon le meilleur mode de 5 réalisation, non limitatif, en ce que ledit élément 40 est en polymère acrylique connu sous le nom de PMMA. On préférera le PMMA à un poly carbonate et naturellement au verre trop fragile Ces matériaux pourront cependant être envisagés dans certaines applications très précises. L'homme de métier saura déterminer le meilleur matériau, ainsi que son épaisseur, le nombre ou la " densité " de LED, fibres optiques, etc, en fonction de l'application envisagée, et du cot admissible. De manière préférée, la lumière générée sera une lumière visible, de longueur d'onde correspondant à une couleur appropriée pour l'application envisagée, notamment blanche ou jaune pour les plaques d'immatriculation de véhicules. Pour d'autres applications, comme les panneaux de signalisation, le marquage de zones dangereuses, le marquage de sorties de secours, etc l'homme de métier choisira la couleur appropriée, en général normalisée, comme le rouge, le bleu ou violet, etc La couleur émise par la rampe 20 peut être modifiée par un ou plusieurs filtres colorés disposés entre cette rampe (ou les rampes 20) et la face inférieure (ou autre face selon la disposition des rampes) de l'élément 40. De même, cette couleur, éventuellement modifiée par le ou les filtres, sera employée en combinaison avec la couleur de fond du film 30. Par exemple, si le film 30 présente un fond coloré, la lumière de la rampe peut être blanche. Si au contraire le film 30 présente un fond blanc, la rampe peut générer une couleur blanche, ou jaune, ou blanche rendue jaune par un filtre 5 jaune, et toutes autres combinaisons et options possibles en fonction de l'application envisagée. Si l'on emploie au dessus de la rampe plusieurs filtres (blancs et / ou colorés) juxtaposés, on peut réaliser une plaque d'une certaine couleur générale, par exemple blanche ou jaune, et d'une autre couleur par 10 exemple à une extrémité, par exemple bleue à l'emplacement du symbole du pays sur le film 30. Naturellement, ces couleurs différentes peuvent être obtenues directement par le film 30. Pour certaines applications, on peut envisager une émission de lumière 15 infra-rouge, ou UV, ou autre rayonnement invisible, par exemple pour des panneaux destinés à n'être lus qu'au moyen de récepteurs IR ou UV par des agents entraînés, et non par le public général, par exemple panneaux de sécurité routière pour la gendarmerie ou les forces de police, les forces armées, les services de sécurité des aéroports, des 20 navires, etc Selon encore un mode de réalisation particulier, non limitatif, on pourra incorporer derrière ledit élément 40 un film rétroréfléchissant (non représenté) ou encore devant ledit élément 40, ledit film rétro réfléchissant devant alors être soit très mince soit plus épais mais 25 microperforé, de manière à obtenir un effet rétroréfléchissant additionnel, soit sur toute la plaque (sauf les signes alphanumériques), soit sur une partie de cette plaque. Un tel film se compose soit d'une feuille polymère transparente incorporant des particules (billes, en forme de diamants, etc) 30 rétroréfléchissantes, soit d'un support aluminisé portant une couche surfacique desdites particules, de manière connue. L'alimentation électrique délivre de préférence du courant continu sous 12 V ou 48 V, mais ceci est bien entendu fonction du film considéré. L'électronique de commande ou pilotage 5 peut comporter notamment: un variateur d'intensité en tout ou rien ou modulé en fonction du 5 signal reçu d'un capteur de luminosité ambiante (éclairage automatique dans un tunnel ou (progressive ou en tout ou rien) à la tombée de la nuit; un clignoteur soit manuel soit commandé par un capteur de freinage d'urgence ou de choc; une commande séparée manuelle pour exciter une zone séparée (films juxtaposés) de la plaque, par exemple selon une convention à établir pour signaler au véhicule suiveur un défaut de son éclairage, etc (par exemple clignotement accéléré d'une pastille verte ou autre convention), ou un maintien inapproprié de ses feux de brouillard, etc L'invention couvre également tous les modes de réalisation et toutes les applications qui seront directement accessibles à l'homme de métier à la lecture de la présente demande, de ses connaissances propres, et éventuellement d'essais simples de routine. REVENDICATIONS 1 " Plaque d'immatriculation " caractérisée en ce qu'elle comporte un élément 40 transparent de forme appropriée, notamment en forme de 5 plaque, au moins une rampe 20 comportant une ou plusieurs sources de lumière dirigées sensiblement vers l'intérieur dudit élément 40, apte(s) à rendre lumineuse la masse 10 dudit élément 40, et au moins un film 30 de couleur appropriée portant des symboles alphanumériques 60 de couleur appropriée et contrastée, ce film étant disposé sur une des faces 10 dudit élément 40, notamment sur sa face arrière (" avant > désignant par convention la direction dans laquelle les signes doivent être lisibles). 2 Plaque selon la revendication 1 caractérisée par la disposition de une ou plusieurs sources ponctuelles ou continues (" rampes," 20) de lumière, dont le flux lumineux est dirigé vers l'intérieur 10 de la masse de 15 I'élément 40, avec éventuellement une disposition légèrement en biais; 3 Plaque selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que une ou plusieurs sources ou rampes 20 de lumière sont légèrement dirigées vers le film 30, ou bien o certaines sources sont dirigées directement vers le centre de la masse 10 et d'autres sont légèrement orientées. 4 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que ledit film 30 présente un fond coloré transparent ou translucide et est disposé sur la face avant de l'élément 40. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la ou les rampe(s) 20 consiste(nt) en, ou 25 comporte(nt), un (des) bloc(s) de matière transparente ou translucide comportant des diodes électroluminescentes ou " LED " alimentées par une source électrique 100 éventuellement pilotée par une électronique 200. 6 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la ou les rampe(s) 20 consiste(nt) en, ou comporte(nt), un (des) bloc(s) de matière transparente ou translucide comportant des extrémités de fibres optiques ou des fibres optiques à 5 gaine microprforée, alimentées par une source électrique 100 éventuellement pilotée par une électronique 200. 7 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que on disposera une rampe 20 sous l'élément 10. 8 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 10 caractérisée en ce que on dispose deux rampes 20 latérales, ou deux rampes 20 au dessus et respectivement au dessous de l'élément 20. 9 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que on emploie de nombreuses diodes LED, notamment entre 1 et 5 au cm 2, ou jusqu'à 10 LED/cm 2 s'il s'agit de 15 microdiodes. Plaque selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que on emploie des extrémités de fibres optiques à raison de 5 à 15 ou 20 fibres / cm 2. 1 1 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 20 caractérisée en ce que lorsque la rampe 20 est transparente et / ou lorsque le nombre de LED ou fibres optiques se situe dans la partie inférieure de la plage des revendications 9 ou 10, une feuille translucide ou en matériau transparent dépoli est intercalée entre la rampe 20 et la face inférieure de l'élément 40, c'est-à-dire celle dirigée vers la rampe 25 20. 12 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisée en ce que on emploie un film protecteur 50 sur l'arrière de la plaque, et éventuellement sur l'avant (ledit film protecteur doit alors être transparent). 13 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisée en ce que l'épaisseur de l'élément 40 est comprise entre 1 mm et 10 mm. 14 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisée en ce que ledit élément 40 est en polymère acrylique connu sous le nom de PMMA. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisée en ce que la lumière générée est une lumière visible, de o 10 longueur d'onde correspondant à une couleur appropriée pour l'application envisagée, notamment blanche ou jaune pour les plaques d'immatriculation de véhicules. 16 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisée en ce que la couleur émise par la (les rampes) rampe 20 15 peut être modifiée par un ou plusieurs filtres colorés disposés entre cette rampe et la face inférieure (ou autre selon la disposition des rampes) de l'élément 40. 1 7 plaque selon la revendication 16 caractérisée en ce que le film 30 présente un fond coloré, la lumière de la rampe est blanche. le film 30 présente un fond blanc, la rampe génère une couleur blanche, ou jaune, ou blanche rendue jaune par un filtre jaune. 18 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 caractérisée en ce que on emploie au dessus de la rampe plusieurs 25 filtres (blancs et / ou colorés) juxtaposés, et on réalise une plaque d'une certaine couleur générale, par exemple blanche ou jaune, et d'une autre couleur par exemple à une extrémité, par exemple bleue à l'emplacement du symbole du pays sur le film 30. 1 9 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 18 caractérisée en ce que elle émet une lumière infra-rouge, ou UV, par exemple pour des panneaux destinés à n'être lus qu'au moyen de récepteurs IR ou UV par des agents entraînés. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 caractérisée en ce que on incorpore derrière ledit élément 40 un film rétro réfléchissant, ou encore devant ledit élément 40, ledit film rétroréfléchissant devant alors être soit très mince soit plus épais mais microperforé, de manière à obtenir un 10 O effet rétroréfléchissant additionnel, soit sur toute la plaque (sauf les signes alphanumériques), soit sur une partie de cette plaque. 21 Plaque selon la revendication 20 caractérisée en ce que ledit film se compose soit d'une feuille polymère transparente incorporant des particules (billes, en forme de diamants) rétroréfléchissantes. 22 Plaque selon la revendication 20 caractérisée en ce que ledit film se compose d'un support aluminisé portant une couche surfacique desdites particules. 23 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 22 caractérisée en ce que l'alimentation électrique délivre de préférence du courant continu 20 sous 12 V ou 48 V. 24 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 23 caractérisée en ce que l'électronique de commande ou pilotage 5 comporte: un variateur d'intensité en tout ou rien ou modulé en fonction du signal reçu d'un capteur de luminosité ambiante (éclairage automatique dans un 25 tunnel ou (progressive ou en tout ou rien) à la tombée de la nuit. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 23 caractérisée en ce que l'électronique de commande en pilotage 5 comporte: un clignoteur soit manuel soit commandé par un capteur de freinage d'urgence ou de choc. 26 Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 23 caractérisée en ce que l'électronique de commande ou pilotage 5 comporte: une commande séparée manuelle pour exciter une zone séparée (films juxtaposés) de la plaque, par exemple selon une convention à établir pour signaler au véhicule suiveur un défaut de son éclairage, (par exemple 10 o clignotement accéléré d'une pastille verte ou autre convention), ou un maintien inapproprié de ses feux de brouillard. 27 Applications des plaques selon l'une quelconque des revendications 1 à 26 comme: plaques d'immatriculation de véhicules tels que automobiles, véhicules lourds, engins de travaux publics, engins de secours, et tous autres véhicules. 28 Application des plaques selon l'une quelconque des revendications 1 à 26 comme: plaques de marquage visuel y compris de sécurité pour tous engins, avions et analogues, navires, structures aéroportuaires. 29 Application des plaques selon l'une quelconque des revendications 1 à 26 comme: panneaux de signalisation dont signalisation routière fixe ou mobile, chantiers de BTP.