Brevet FR2892832A1 — publié le 20070504

La présente invention concerne des panneaux de matériau transparent dont deux faces présentent des motifs conférant des caractéristiques optiques spécifiques. De tels panneaux trouvent une application dans le domaine du bâtiment, par exemple en externe, pour le revêtement de façades d'immeubles, ou en interne, pour constituer des cloisons, les panneaux pouvant présenter un certain niveau de transparence. Ils peuvent encore servir d'habillage décoratif, c'est-à-dire de parements, en étant alors non transparents. Certains immeubles de style moderne sont constitués d'une ossature en béton équipée de murs externes en verre épais. Pour préserver l'intimé des occupants vis-à-vis de l'extérieur, les vitres sont recouvertes d'un film quelque peu réflecteur, qui laisse entrer la lumière solaire tout en atténuant fortement, ou brouillant, l'émission vers l'extérieur de l'image des occupants. La qualité voulue d'un tel film, c'est-à-dire le pourcentage d'atténuation, est très sensible aux variations parasites d'épaisseur du film. De ce fait, sa fabrication requiert un contrôle strict du processus de fabrication, qui est donc relativement coûteux. De plus, les propriétés de filtrage du film restent inchangées quel que soit l'angle d'incidence des rayons solaires et, en sens inverse, des rayons représentant l'image des occupants. Or, il serait souhaitable que l'intensité solaire transmise tende à rester constante tout au long de la journée, afin de contribuer à la climatisation. En particulier, le matériel informatique présente une probabilité de panne qui augmente très rapidement avec un excès de température au-delà de l'ambiante naturelle. Il est donc souhaitable de limiter le flux lumineux entrant en milieu de journée et, par contre, de le transmettre au maximum le matin et le soir, pour limiter la consommation de courant d'éclairage. Il peut aussi être souhaitable d'atténuer une partie du spectre solairé. Ce genre de problème concerne évidemment tout d'abord les vitres de façade, mais il concerne aussi les cloisons internes entre pièces. En effet, il peut être prévu des cloisons quelque peu transparentes contribuant ainsi à l'éclairage par le soleil. Le présent inventeur a en outre considéré le problème d'obtention de tels panneaux qui présenteraient un aspect différent en fonction de l'angle de vue, et qui, pour un passant, constitueraient un afficheur statique d'une image qui serait évolutive, c'est-à-dire dynamique. La présente invention vise à traiter au moins l'un des problèmes ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne tout d'abord un panneau de matériau transparent, comprenant une première face comportant une couche formant un premier motif au moins partiellement non transparent, occupant une position déterminée, et comprenant une deuxième face comportant une couche formant un deuxième motif au moins partiellement non transparent occupant une position relative déterminée par rapport au premier motif. Ainsi, les deux motifs présentent un cadrage mutuel qui varie avec l'angle de vue, de sorte que ceux des rayons optiques qui traversent la première face sans se heurter au premier motif, c'est-à-dire en passant dans des premiers interstices du premier motif, vont illuminer un pourcentage plus ou moins grand de la surface du deuxième motif. Dans un cas extrême, si le premier motif est de mêmes forme et taille que le deuxième motif, ce dernier pourra être totalement masqué par le premier, ce phénomène d'éclipse s'estompant lorsque l'observateur se déplacera en passant devant le panneau. Dans ce cas, si le premier motif présente des premiers "traits", c'est-à-dire des surfaces élémentaires de masquage de forme quelconque, plus larges que les deuxièmes "traits" du deuxième motif, le masquage se produira pour un certain secteur angulaire s'étendant selon la direction selon laquelle se présente l'excédent de largeur. Dans le cas de premiers "traits" présentant un tel excédent de largeur dans deux directions, c'est-à-dire non plus des bandes mais des surfaces élémentaires dont les deux dimensions sont limitées, comme par exemple des points de toute forme voulue, le phénomène d'éclipse se manifestera dans un angle solide en forme de couronne. Les rayons transmis, avec une atténuation plus ou moins forte, à travers le premier motif vont, selon le même principe, illuminer une surface plus ou moins grande du deuxième motif, en fonction de l'angle d'incidence. Les deux types de rayons ci-dessus, directs ou atténués, atteignant le deuxième motif constituent ainsi un éclairage de celui-ci. Si le deuxième motif est un matériau non totalement absorbant, c'est-à-dire présente un certain coefficient de réflexion, chaque point élémentaire du deuxième motif, ainsi excité optiquement, renvoie son image dans un certain cône de sortie, c'est-à-dire émet en retour des rayons élémentaires d'image dans toute direction. Ceux des rayons d'image traversant les premiers interstices du premier motif ne seront sensiblement pas atténués, alors que ceux traversant le premier motif subiront l'atténuation correspondante. Si le deuxième motif présente une surface lisse formant quelque peu miroir, l'intensité du rayonnement ne sera pas isotrope mais présentera un maximum dans la direction classique de réflexion. Il y a donc une double modulation, des rayons incidents, solaires ou de source artificielle, produite, d'une part, par le masquage de pénombre produit par le premier motif lors de l'éclairage du deuxième motif, et le même genre de phénomène se produit en retour. Si en outre le deuxième motif présente un plan global d'extension non parallèle au premier motif, ou présente une pluralité de facettes inclinées dans diverses directions azimutales et selon divers angles de site, c'est-à-dire d'inclinaison par rapport à un plan, au moins local, d'extension de la deuxième face, l'effet de modulation acquiert deux degrés supplémentaires de liberté, puisque le choix, par le fabricant, de l'inclinaison de chaque facette et sa direction azimutale, lui permet de faire ressortir "où bon lui semble" chaque rayon incident de direction déterminée. Il peut aussi être prévu que le premier motif comporte une première surface postérieure, interne au panneau et donc tournée vers le deuxième motif, qui soit elle-même une surface susceptible d'être visible par réflexion des rayons incidents au niveau de la deuxième face, sur le deuxième motif et/ou sur une zone complémentaire réfléchissante du deuxième motif. L'image de la première surface postérieure est alors renvoyée vers la deuxième face où elle est réverbérée vers la première face par le deuxième motif et l'éventuelle zone réfléchissante associée. Une partie des rayons réverbérés sort par les premiers interstices et les autres rayons atteignent une autre zone de la première surface postérieure, le phénomène ci-dessus se répétant avec les rayons restant piégés dans le panneau. Il peut être prévu que le premier motif et/ou le deuxième motif, de préférence les deux, présentent une couleur spécifique à chacun, de sorte qu'il pourra se produire un effet de combinaison et/ou'de décomposition de couleurs. En effet, si l'on prend l'exemple d'une feuille mince, quasi atomique, d'or, la lumière réfléchie est jaune alors la lumière transmise à travers est de couleur complémentaire, le vert. Ainsi, si le premier motif est de ce type, il réfléchira vers l'observateur le spectre du jaune alors qu'il illuminera le deuxième motif par le spectre du vert. Si, par exemple, le deuxième motif est de couleur bleue, la partie de surface de celui-ci ainsi illuminée en vert fournira en réponse une couleur composite. L'observateur verra ainsi le jaune du premier motif, le bleu des zones du deuxième motif éclairées par les premiers interstices du premier motif, et la couleur composite. Si, dans un autre exemple, le premier motif est transparent jaune et le deuxième motif bleu, la couleur composite est le vert. Dans les cas ci-dessus, on a exposé des exemples dans lesquels la lumière est finalement renvoyée en émergence par la première face, c'est-à-dire que la deuxième face, formée par le deuxième motif et la zone complémentaire, est à effet miroir ou est opaque. Il peut être prévu que tout ou partie des rayons ressorte par la deuxième face, n'étant toutefois pas exclue une sortie d'une partie des rayons par la première face. Hormis les deux couches ci-dessus de motifs, il peut être prévu des couches supplémentaires, intermédiaires, avec des motifs respectifs pouvant avoir les divers types exposés ci-dessus. Par exemple, une couche intermédiaire, qui peut être considérée comme une sous-couche décollée du dessous du premier motif, peut comporter une surface antérieure d'une certaine couleur et une surface postérieure d'une autre couleur ou d'un autre aspect. La surface postérieure pourra être illuminée par réflexion sur le deuxième motif, comme exposé plus haut pour la première surface postérieure du premier motif. La surface antérieure de la couche intermédiaire pourra maintenant, grâce à ce décollement, être éclairée par ceux des rayons incidents qui, réfléchis par le deuxième motif ou la zone complémentaire associée, formant miroir, de la deuxième face, atteignent la première surface postérieure, alors miroir, du premier motif. L'image de la surface antérieure de la couche intermédiaire ainsi illuminée peut alors sortir du panneau soit directement, en face avant par un premier interstice, soit avec une autre réflexion sur la surface postérieure du premier motif et sortie arrière à travers la deuxième face ou réflexion au niveau de la deuxième face et sortie avant, à travers les premiers interstices ou avec une réflexion sur la surface postérieure, alors miroir parfait ou semiréfléchissant, de la couche intermédiaire, ou, à nouveau, sur la première surface postérieure du premier motif. Comme exposé précédemment, certains des rayons peuvent subir un grand nombre de réflexions avant de sortir d'un côté ou de l'autre. D'une façon générale, les divers motifs peuvent s'étendre "à plat" sur la face, ou dans la couche, considérée, ces dernières pouvant être planes ou non, par exemple sphériques, cylindriques coniques, paraboliques ou toute forme gauche, pour présenter ainsi diverses inclinaisons à l'observateur, et donc divers aspects. Par ailleurs, le panneau selon l'invention peut être souple, sous la forme d'un film. Il peut aussi être prévu une constitution mixte, avec une ou plusieurs lames de verre ou autre matériau transparent associées à un ou plusieurs films constituant chacun un dit motif. Chaque film peut être intercalaire ou externe. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un panneau selon l'invention, caractérisé par le fait que l'on se procure un panneau de dit matériau et on le fait passer entre des premier et second rouleaux comportant respectivement des première et seconde matrices d'impression représentant respectivement les premier et deuxième motifs, en fixant un rapport entre des première et secondes vitesses de rotation des premier et second rouleaux en fonction de premier et second rayons respectifs, pour que les premier et second rouleaux présentent des vitesses circonférentielles égales, et en réglant initialement un angle de phase de l'un des rouleaux par rapport à l'autre pour que les premier et second motifs soient imprimés selon la dite position relative voulue. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de plusieurs formes de réalisation de panneaux selon l'invention et du procédé de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel : la figure 1 représente une coupe transversale d'un panneau 9 en matériau transparent, ici du verre, présentant une face avant 1 comportant une couche formant un premier motif 11 et une face arrière 2 comportant une couche formant un deuxième motif 21, la figure 2, formée des figures 2A et 2B, est une vue de face de respectivement les premier et deuxième motifs 11, 21, la figure 3 est une vue de l'un quelconque des premier et deuxième motifs 11, 21, illustrant une fragmentation de bandes le constituant, et les figures 4A et 4B, formant la'figure 4, sont des vues sensiblement de face, selon toutefois deux angles de vue légèrement différents, d'un autre exemple des premier et deuxièmes motifs 11, 21, à base de points. La face avant 1 est supposée être éclairée par le soleil ou toute autre source de lumière ayant le spectre voulu, l'observation s'effectuant en face avant 1 et/ou en face arrière 2 selon chaque cas particulier. La face avant 1 comporte des premiers interstices 10 ajourant le premier motif 11 en couche comportant une première surface antérieure 111, externe, et une première surface postérieure 112, interne. Le deuxième motif 21 de la face arrière 2 comporte une deuxième surface avant 211, interne, et une deuxième surface postérieure 212, externe dans le cas d'uniquement deux couches de motifs 11, 21, et comporte une zone complémentaire ou interstice 20, qui, sauf indication contraire, permet le passage des rayons lumineux. Pour certaines formes de réalisation, la face arrière 2 est en fait une face intermédiaire, avec derrière une face de fond 3 comportant un troisième motif 31 en couche comportant une troisième surface antérieure 311, interne, et une troisième surface postérieure 312, externe, et comportant, à côté du troisième motif 31, une zone complémentaire ou interstice 30. Il peut en outre être prévu une couche avant supplémentaire 4, ou plusieurs, et une couche arrière supplémentaire 5 ou plusieurs. Dans l'ensemble des exemples ci-dessus et des suivants, les motifs 11, 12 peuvent avoir toute forme voulue. Pour la simplicité du présent exposé, on suppose qu'il s'agit pour chacun d'eux d'un réseau de bandes rectilignes parallèles séparées par respectivement les premiers et deuxièmes interstices 10, 20. Il convient toutefois de comprendre que les effets obtenus dépendent des positions relatives entre les motifs 11, 12, c'est-à-dire leur cadrage, et que, si les formes précises des motifs 11, 12 ont une certaine importance, elles ne sont pas primordiales. Les bandes parallèles des premier et deuxième motifs 11, 21 s'étendant perpendiculairement au plan de la figure 1 et occupent des positions relatives déterminées. Le premier motif 11 est ici de couleur jaune alors que le deuxième motif 21 est bleu. Au moins le premier motif 11 est transparent, ou semi-transparent, de sorte que le deuxième motif 21 peut être éclairé plus ou moins intensément, par les rayons externes incidents atteignant la face avant 1, à travers le premier motif 11, et directement à travers les premiers interstices 10. Les rayons sortent par la face arrière 2 en traversant le deuxième motif 21, s'il est quelque peu transparent, ou les deuxièmes interstices 20. Il peut ainsi être produit jusqu'à quatre types de rayons émergents, à savoir les rayons directs, ayant traversé un premier et un deuxième interstice 10, 20, donc sans altération notable, les rayons ayant traversé uniquement l'un des deux motifs 11 et 21, et les rayons à couleur d'émergence composite, le vert, ayant traversé chacun de ceux-ci. Un observateur se déplaçant du côté de la face arrière 2 verra une modulation de raies de couleur, produisant un effet cinétique de vibration. En vue avant, l'observateur verra le premier motif 11 et tout ou 2892832 io partie du deuxième motif 21, plus ou moins masqué par le premier motif 11. En variante, le deuxième motif 21 n'est que semitransparent, et la deuxième surface antérieure interne 211 5 est semi-réfléchissante, de sorte que les rayons l'atteignant sont réfléchis et ressortent en face avant 1 par les premiers interstices 10, ou par le premier motif 11, ou bien atteignent la première surface postérieure interne 112 du premier motif 11. La première surface 10 postérieure interne 112 peut avoir des propriétés de miroir, au moins partiel, réfléchissant au moins une partie des rayons vers la face arrière 2, le phénomène de réflexions multiples pouvant se répéter. Il peut toutefois être prévu que la première surface postérieure interne 112 15 comporte un "micro-motif", c'est-à-dire une zone de couleur spécifique dont l'image, non visible en vue directe selon certaines directions, sera ainsi visible par la réflexion sur la deuxième surface antérieure interne 211. Les propriétés de miroir sont obtenues par dépôt de 20 réserves d'argent ou autre métal ou autre matériau approprié, comme la silice. Encore en variante, les premier et deuxième motifs 11 et 21 sont opaques, et alors la couleur composite verte ne sera pas engendrée. 25 Selon une autre variante, au moins l'un des premier et deuxième motifs 11, 21 est formé par une zone de dépoli, de sorte que l'image transmise du premier motif 11 apparaît en ombre chinoise. La face arrière 2 peut être entièrement dépolie, c'est-à-dire avec le deuxième motif 21 dépoli de 30 même que la zone complémentaire 20 de la face arrière 2. Il peut toutefois être prévu que le deuxième motif 21 soit de couleur ou soit un miroir ou semi-miroir. Il peut encore être prévu que le deuxième motif 21 soit dépoli, la zone complémentaire 20 étant transparente. Dans une autre variante, la première surface postérieure interne 112 est un miroir ou semi-miroir et la première surface antérieure externe 111 est du tain noir ou de couleur. De façon symétrique, la deuxième surface antérieure interne 211 est un miroir ou semi-miroir et la deuxième surface postérieure externe 212 est du tain noir ou de couleur. Un rayon atteignant la deuxième surface antérieure interne 211 peut ainsi, selon l'angle d'incidence et en fonction des positions relatives entre les bandes opposées, être réfléchi sur la première surface postérieure interne 112 pour repartir vers la face arrière 2 et sortir directement ou être encore réfléchi. Selon l'angle d'observation, l'intensité globale du flux lumineux va ainsi être modulée. Il peut en outre être prévu des micro-motifs de couleur ou d'aspect spécifique, par exemple de dépoli, sur l'une et/ou l'autre des surfaces internes en regard, respectivement postérieure 112 et antérieure 211, qui peuvent n'être visibles que grâce à la réflexion sur la zone miroir de la surface interne opposée 211 ou 112. Dans tous les cas, comme l'évoque la présence optionnelle de la couche de fond 3, il peut être prévu une ou plusieurs couches supplémentaires, intermédiaires ou externes, comportant un motif selon formes de réalisation exposées l'une quelconque des dans la présente description. Les exemples suivants traitent panneaux 9 destinés à constituer face arrière 2 ou la face de réfléchissante pour masquer ce qui est derrière. plus spécifiquement les des parements, dont fond 3 est opaque la ou Dans un premier cas, le premier motif 11 est par exemple bleu et opaque, le deuxième motif 21 est par exemple jaune et opaque et il est prévu, tout en arrière, la troisième face 3 comportant le troisième motif 31 miroir ou couleur, pouvant être complété par des zones complémentaires 30 miroir ou opaques. L'observateur passant devant le panneau 9 voit alors les deuxième et troisième motifs 21, 31 en ombre chinoise. Pour la facilité de fabrication, le panneau 9 est alors de préférence constitué à partir de deux feuilles plaquées et solidarisées par exemple par collage ou par feuilletage ou par ruban périphérique d'assemblage d'une double ou multi-vitrage. Dans un deuxième cas, les premier et deuxième motifs 11, 21 ci-dessus sont transparents, la troisième face 3 formant un fond miroir ou opaque. Dans un troisième cas, l'un au moins des premier et deuxième motifs 11, 21 est semi-réfléchissant, devant la face de fond 3, miroir. Comme exposé plus haut, les premier et deuxième motifs 11, 21 peuvent être semi-transparents pour constituer des filtres passe-bande en longueur d'onde, laissant une couleur, par exemple le vert, et réfléchissant par exemple le jaune. Les réflexions entre les premier et deuxième motifs 11, 21 produisent ainsi des compositions d'intensités disparates. Dans une quatrième cas, les surfaces antérieures 111 et 211 des premier et deuxième motifs 11, 21 sont chacune un miroir, les surfaces postérieures 112 et 212 étant chacune en tains pouvant être de couleurs différentes. Le troisième motif 31 peut, entre autres, être réalisé par impression. Dans tous les cas, les premier et deuxième motifs 11, 12, et le troisième motif éventuel 31, peuvent être des motifs identiques mais de tailles légèrement différentes. Ainsi, si le premier motif 11 est à échelle légèrement réduite, l'alignement entre points homologues, conjugués, des premier et deuxième motifs ne se produit que pour un observateur situé à un point "focal" à distance déterminée du panneau 9. S'il quitte le point focal, la composition des deux images respectives des premier et deuxième motifs 11, 21 disparaît. Il peut en outre être prévu que diverses zones conjuguées des premier et deuxième motifs 11, 21 déterminent chacune un point focal spécifique. De la sorte, un passant verra, sur le panneau 9, deux fronts d'onde, respectivement d'apparition, en cascade, de certaines inscriptions et de disparition en cascade de celles-ci. En d'autres termes, il peut être ainsi prévu qu'il puisse lire progressivement les lettres d'un mot ou même d'une phrase. Il peut aussi être prévu des motifs 11, 21 à bandes parallèles à espacement irrégulier, de sorte que certaines bandes du deuxième motif seront masquées alors que d'autres ne le seront pas. On peut ainsi brutalement (angulairement parlant) provoquer un masquage de tout une zone du deuxième motif 21 et la démasquer pour un certain angle de vue alors que par exemple disparaîtra une autre zone du deuxième motif 21. La figure 2A représente un premier motif 11 de lignes espacées de façon irrégulière et la figure 2B représente un deuxième motif 21 identique mais les lignes présentent des tronçons absents, c'est-à-dire sont discontinues. En vue de face, les lignes sont complètes, alors qu'en vue de côté les ruptures de lignes apparaissent. Pour l'observateur en mouvement, il y a ainsi un scintillement. Dans le cas de la figure 3, les lignes sont en outre brisées, c'est-à-dire présentent des décalages latéraux qui sont mutuellement alignés. Dans un cas intéressant, les premier et deuxième motifs 11, 12 forment une mosaïque de points ou bandes interrompues, en pointillés, de toute forme voulue, permettant par exemple de démasquer une inscription présentée par le deuxième motif 21. Ainsi, la figure 4A est une vue de face des premier et deuxième motifs 11, 21 en mosaïques de points identiques, hormis le fait qu'il manque quelques points dans le deuxième motif 21, les vides des positions des points supprimés définissant une inscription, ici les lettres MI et OL et H et E. Sur la figure 4A, le panneau 9 est vu sous un angle tel que les points homologues des premier et deuxième motifs 11, 21 sont alignés. Par contre, dans la figure 4B, les points homologues, ou non homologues, ne sont pas alignés avec la direction d'observation, de sorte que les vides sont visibles. De façon minimale, le premier motif 11 doit au moins comporter un ensemble de points disposés selon l'inscription formée par les vides du deuxième motif 21, points dans une zone en regard de ceux-ci, dans une certaine direction. De la sorte, les premier et deuxième motifs 11, 21 constituent deux motifs complémentaires, c'est-à-dire l'un pouvant être appelé positif et l'autre négatif, qui ne présentent une image composite, somme de leurs deux images, que dans une certaine direction d'observation. Le premier motif il peut toutefois comporter plusieurs tels ensembles de points pour ainsi masquer l'inscription sous-jacente selon plusieurs directions d'observation. L'inscription sous-jacente pourra ainsi apparaître de façon clignotante à un passant. Il apparaît ainsi que les motifs peuvent être réalisés par toute forme de marquage, comme par exemple par dépôt d'encre, par formation de dépoli ou de surface translucide, ou réfléchissante ou semi- réfléchissante avec tain, ou encore avec une impression en relief sur les faces externes, ou émaillée, ce qui permet d'obtenir la caractéristique voulue, comme l'opacité, la réflectivité, la couleur, l'aspect translucide ou dépoli. Pour la fabrication, le dépôt par sérigraphie des couches de motifs voulus peut être effectué par sérigraphie ou dépôt catalytique de sel d'argent sur verre, pour un miroir. Il peut aussi être prévu de former les motifs par dépôt d'encre sous une autre forme ou par des empreintes. En pareil cas, on peut utiliser un procédé de fabrication du panneau 9, dans lequel, s'étant procuré un panneau 9 de dit matériau, on le fait passer entre des premier et second rouleaux comportant respectivement des première et seconde matrices d'impression représentant respectivement les premier et deuxième motifs, en fixant un rapport entre des première et secondes vitesses de rotation des premier et second rouleaux en fonction de premier et second rayons respectifs, pour que les premier et second rouleaux présentent des vitesses circonférentielles égales, et en réglant initialement un angle de phase de l'un des rouleaux par rapport à l'autre pour que les premier et second motifs soient imprimés selon la dite position relative voulue. L'impression peut être une empreinte, qui va fournir un certain aspect de surface au motif, c'est-à-dire du dépoli ou des facettes, qui représentent un dépoli à plus grande échelle. En pareil cas, si le panneau 9 est en verre, l'opération s'effectuera à chaud. Il peut toutefois être simplement prévu un dépôt d'encre par les rouleaux, sans écrasement du panneau 9. Revendications 1. Panneau (9) de matériau transparent, comprenant une première face (1) comportant une couche' formant un premier motif (11) au moins partiellement non transparent, occupant une position déterminée, et comprenant une deuxième face (2) comportant une couche formant un deuxième motif (21) au moins partiellement non transparent occupant une position relative déterminée par rapport au premier motif (11). 2. Procédé de fabrication d'un panneau (9) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on se procure un panneau (9) de dit matériau et on le fait passer entre des premier et second rouleaux comportant respectivement des première et seconde matrices d'impression représentant respectivement les premier et deuxième motifs (11, 21), en fixant un rapport entre des première et secondes vitesses de rotation des premier et second rouleaux en fonction de premier et second rayons respectifs, pour que les premier et second rouleaux présentent des vitesses circonférentielles égales, et en réglant initialement un angle de phase de l'un des rouleaux par rapport à l'autre pour que les premier et second motifs (11, 21) soient imprimés selon la dite position relative voulue.25