Brevet FR2912095A1 — publié le 20080808

La présente invention concerne un élément à motif décoratif lumineux étendu, incorporé à une pièce d'habillage intérieur de véhicule automobile, ainsi qu'une telle pièce d'habillage intérieur. Un tel élément convient particuliè- renient bien à une pièce de garniture, ayant une couche de mousse qui donne un contact souple avec la pièce. L'invention concerne ainsi l'éclairage étendu (par l'arrière) de pièces d'habillage de faible épaisseur, telles que des panneaux de porte. Dans une automobile qui se déplace la nuit, le tableau de bord est éclairé, mais le reste du véhicule est dans l'obscurité, à l'exception éventuelle de lampes ponctuelles qui peuvent être allumées ou éteintes. Il est cependant souhaitable qu'il existe une certaine ambiance lumineuse à l'intérieur de l'automobile, pour des raisons de commodité des passagers, sans qu'elle présente un risque pour l'attention du conducteur. Les sources lumineuses ponctuelles sont éblouissantes et ne permettent pas d'obtenir de manière satisfaisante un éclairage d'ambiance. L'invention concerne donc la réalisation d'un tel éclairage d'ambiance, avec des pièces d'habillage intérieur de faible épaisseur. On a déjà essayé de réaliser des sources étendues de lumière dans les véhicules automobiles. Par exemple, le document JP-9207661 décrit une lampe qui comporte un barreau de matière transparente contenant de très fines perles de verre. Le barreau est éclairé à ses deux extrémités, si bien que les perles de verre diffusent la lumière sur toute la longueur du barreau. Grâce à la disposition de diodes photoémissives aux deux extrémités opposées du barreau, la densité lumineuse est régularisée le long du barreau. On connaît aussi, dans le domaine automobile, l'utilisation de guides de la lumière d'une diode photoémissive, destinés à former un faisceau étendu. Ainsi, le document GB-2 391 608 décrit une optique de lampe de véhicule dans laquelle une diode photoémissive projette de la lumière qui subit une réflexion totale sur une face interne, puis une autre réflexion sur une face opposée en dents de scie ; la lumière réfléchie traverse alors la face opposée pour former un faisceau large. Dans ce document, la surface en dents de scie constitue une série de surfaces réfléchissantes, et non diffusantes, pour la formation d'un faisceau dirigé. Le document FR-2 824 510 décrit une planche de bord de véhicule automobile dans laquelle un instrument, comprenant un corps dont une surface avant transparente forme un dessin lumineux, est éclairé ou non par des voyants lumineux. Ce corps de lampe est monté juste derrière une ouverture du support d'une planche de bord de type moussé, c'est-à-dire qui comprend une couche de mousse et une peau qui sont toutes deux translucides, de sorte que le dessin lumineux formé à la face avant de l'instrument peut être observé par transparence à travers la peau et la mousse. Dans ce dernier dispositif, l'instrument a une dimension importante en direction perpendiculaire à la surface d'observation, mais cette caractéristique n'est pas gênante dans la mesure où il existe un espace important à l'intérieur d'une planche de bord. L'invention concerne la combinaison, dans des pièces d'habillage ayant une couche d'entretoise, d'une source de lumière étendue et d'un organe externe comprenant une couche d'entretoise et une nappe poreuse, telle qu'une étoffe, une feuille perforée de cuir, etc. L'invention concerne ainsi un élément à motif décoratif lumineux, incorporé à une pièce d'habillage intérieur de véhicule automobile, du type qui comprend un organe externe au moins localement translucide, et une source de lumière placée du côté de l'organe externe opposé à sa surface visible ; selon l'invention, - l'organe externe comprend une nappe poreuse disposée du côté visible de l'organe externe et une couche diffusante d'entretoise, - la source de lumière est une source étendue adjacente à l'organe externe et de faible épaisseur dans la direction d'empilement de la source de lumière et de l'organe externe, et - la source étendue comporte un organe de guidage de lumière et au moins un émetteur de lumière. De préférence, la couche diffusante d'entretoise est choisie parmi une couche de mousse translucide et une étoffe 5 tridimensionnelle. De préférence, la nappe poreuse est choisie parmi les tissus et les nappes perforées. Ainsi, la nappe poreuse peut être une étoffe, par exemple un tissu, ou une nappe per-forée, par exemple une feuille perforée de cuir. 10 De préférence, l'organe de guidage de lumière est une plaque de matière transparente ayant, à sa surface la plus éloignée de l'organe externe, une zone diffusante. De préférence, la plaque a une épaisseur constante. De préférence, la zone diffusante a un degré de diffu- 15 sion déterminé par la formation de creux et d'aspérités, par exemple d'une rugosité. De préférence, le degré de diffusion varie en fonction de la distance à l'émetteur de lumière. De préférence, la plaque comporte une couche réfléchis-20 sante à sa surface la plus éloignée de l'organe externe, au moins sur la zone diffusante. De préférence, la plaque de l'organe de guidage porte, sur une partie extérieure au moins, une couche de peinture opaque à la lumière. 25 Il est possible que l'organe de guidage de lumière présente au moins des parties de courbure modérée. De préférence, l'organe de guidage de lumière possède, à la surface tournée vers l'organe externe, une couche transparente continue dont l'indice de réfraction est infé- 30 rieur à celui de la matière de la plaque. De préférence, l'émetteur de lumière est une diode photoémissive. Dans un mode de réalisation, la direction d'émission de lumière de la diode photoémissive est sensiblement parai-35 lèle à la surface de l'organe de guidage. Dans un autre mode de réalisation, la direction d'émission de lumière de la diode photoémissive est inclinée par rapport à la surface de l'organe de guidage de lumière. De préférence, l'organe de guidage de lumière comporte un dispositif de couplage de la diode photoémissive à la plaque. Par exemple, le dispositif de couplage comporte un logement formé au bord de la plaque, ou le dispositif de couplage comporte au moins une saillie formée sur une surface de l'organe de guidage. Dans une variante, le motif décoratif lumineux de l'élément est délimité par la configuration de la zone diffusante. Dans une autre variante, le motif décoratif lumineux de l'élément est délimité par la configuration d'une zone de porosité accrue de la nappe poreuse. Dans une autre variante, le motif décoratif lumineux de l'élément est délimité par la configuration d'un masque disposé soit à une face de la couche de mousse, soit à une face de la nappe poreuse, soit à la face de l'organe de guidage voisine de l'organe externe. L'invention concerne aussi une pièce d'habillage intérieur, du type qui comprend un support rigide, une couche de mousse et un revêtement ; selon l'invention, la pièce comprend un élément à motif décoratif lumineux selon les paragraphes précédents, le support rigide constitue l'organe de guidage de lumière, et la mousse et le revêtement constituent l'organe externe. Ainsi, l'invention permet la formation de lumière à partir de diverses pièces d'habillage intérieur d'automobile, avec des fonctions d'ambiance et des fonctions de repérage. Par exemple, un tel élément à motif décoratif lumineux permet de localiser facilement les différents organes à la disposition d'un passager, tels que les commandes de lève-vitre, les commandes d'ouverture de porte, etc. par utilisation de l'élément fonctionnel existant lui-même. Ainsi, dans le cas de pièces d'habillage intérieur comprenant un support qui porte une couche de mousse et un élément extérieur, l'invention permet l'utilisation du sup- port comme organe de guidage de lumière, si bien qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser de multiples éléments supplémentaires, en dehors des émetteurs de lumière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une coupe schématique illustrant un phénomène de diffusion mis en oeuvre selon l'invention, et les figure la, lb, ic sont des agrandissements de la partie cerclée A de la figure 1 dans diverses variantes ; la figure 2 est une coupe schématique d'un dispositif selon l'invention, ne respectant pas les proportions ; les figures 3 à 6 illustrent la disposition d'un émet- teur de lumière ; la figure 7 représente un exemple d'étoffe utile comme couche d'entretoise dans l'élément à motif décoratif lumineux de la figure 2 ; et les figures 8 et 9 représentent un exemple de panneau de porte selon l'invention, d'une part de jour et d'autre part de nuit. La figure 1 illustre les principes de base du fonctionnement d'un guide de lumière étendu du type utilisé 20 selon l'invention. Une plaque 10 d'une matière transparente, telle qu'un polycarbonate, de préférence d'épaisseur constante ou pratiquement constante, qui est plane mais peut aussi être gauchie, guide des rayons lumineux 12 qui sont introduits 25 essentiellement en direction sensiblement perpendiculaire à l'épaisseur de la plaque 10. La plaque 10 est entourée d'un côté par une couche 14 d'une matière transparente ou translucide dont l'indice de réfraction est inférieur à celui de la matière de la plaque 30 10, et de l'autre côté, c'est-à-dire opposé à la face d'émission de lumière, par une couche réfléchissante 16. Le principe de la propagation de la lumière dans la plaque 10 est celui de la réflexion interne totale, l'angle formé par le rayon lumineux 12 avec chaque surface de la 35 plaque 10 étant supérieur à un angle limite de réflexion interne totale déterminé par le rapport des indices de réfraction des milieux placés de part et d'autre de la surface. A l'interface de la plaque 10 et de la couche réfléchissante 16 est disposée une zone diffusante 18. Bien que cette zone diffusante puisse couvrir toute la surface de la plaque, elle peut ne couvrir que des parties de surface de la plaque correspondant au motif lumineux qui doit présenter l'élément à motif décoratif lumineux du côté de la plaque 10 ayant la couche transparente 14. La zone diffusante 18 peut être obtenue par exemple par formation de saillies ou cavités régulières comme indiqué en 18A sur la figure la, par introduction d'une rugosité, comme indiqué par l'agrandissement 18B sur la figure lb, ou par dispersion par des particules ou des microbilles comme indiqué en 18C sur la figure lc. Ainsi, la plaque 10 représentée sur la figure 1 avec ses couches 14 et 16, lorsqu'elle est vue du côté de la couche 14, présente un surface étendue qui, lorsque de la lumière est injectée dans la matière de la plaque 10, apparaît sous forme d'une émission de lumière par diffusion. Selon l'invention, une telle source lumineuse étendue est incorporée à des éléments à motif décoratif lumineux de pièces d'habillage intérieur d'automobile, comme indiqué sur la figure 2. Sur la figure 2, une diode photoémissive 10 transmet des rayons lumineux 12 qui sont guidés dans la plaque 10 par réflexion interne totale. Cependant, lors de la réflexion sur la face adjacente à la couche 16, de la lumière parvient sur les aspérités ou creux de la zone 18. Chaque aspérité ou creux de cette zone 18 forme un site de diffusion de lumière vers la couche 14 comme indiqué précédemment. Cette lumière diffusée traverse une très mince couche de colle transparente 24 pour pénétrer dans une couche translucide de mousse de matière plastique 26, par exemple de 3 mm d'épaisseur environ, puis dans une couche extérieure 28 constituée d'une nappe poreuse, par exemple un tissu, une feuille perforée de cuir, etc. De préférence, une couche opaque 22 est appliquée à l'extérieur du dispositif, sauf du côté de la mousse et de la nappe poreuse, pour empêcher les fuites de lumière. Pour que la lumière diffusée depuis la zone diffusante 18 apparaisse à la surface extérieure apparente, il faut que la couche d'entretoise diffusante, dans ce cas la couche de mousse 26, soit translucide, et que la nappe poreuse laisse passer une quantité importante de lumière et la diffuse. On connaît déjà des mousses qui, pour les épaisseurs utilisées, c'est-à-dire de quelques millimètres, sont translucides ; on peut ainsi citer des mousses à base de polypropylène ou de polyuréthanne. La nappe d'entretoise peut aussi être constituée d'une structure aérée 29 comprenant en surface des fils relativement gros et résistants, délimitant des ouvertures et reliés vers l'arrière à d'autres fils résistants par des fils minces qui diffusent facilement la lumière, comme représenté sur la figure 7. La nappe poreuse 28 reçoit la lumière de la couche de mousse et la diffuse dans toutes les directions. Bien qu'il puisse s'agir simplement d'une feuille perforée, par exemple de cuir, cette nappe est avantageusement formée d'un tissu, tel que le tissu utilisé pour le revêtement des sièges du véhicule. Selon l'invention, la lumière de la source étendue provient d'émetteurs de lumière constituant des sources ponctuelles, telles que des diodes photoémissives 20. Ces diodes photoémissives forment un faisceau dont la plus grande partie de la lumière est comprise dans un cône d'angle avec son axe en général inférieur à 90. et le plus souvent de l'ordre de 30 à 45'. La figure 3 représente schématiquement la lumière introduite à un bord de la plaque 10 par une diode à émission très concentrée, alors que la figure 4 représente la lumière introduite par une diode dont le diagramme d'émission est plus large. Les figures 5 et 6 représentent des variantes de formes des bords de la plaque 10 permettant l'injection de lumière dans la plaque 10 avec un angle plus élevé. Cet angle est bien entendu supérieur à l'angle limite de réflexion totale imposé par le rapport des indices de réfraction. Le nombre de diodes placées à la périphérie de la plaque peut être choisi à volonté. Il est en outre avantageux que les diodes soient disposées autour de l'élément à motif décoratif lumineux de manière que l'émission de lumière par la zone diffusante soit uniformisée. En effet, la quantité de lumière disponible pour la diffusion diminue lorsque le faisceau s'éloigne de la diode d'émission, si bien qu'il est avantageux soit de créer des faisceaux antagonistes, c'est-à-dire de directions sensiblement opposées, dont les variations de flux se compensent mutuellement, ou de faire varier le degré de diffusion de la zone diffusante en fonction de son éloignement de la diode. Le motif lumineux peut être délimité par la configuration de la zone diffusante 18 de l'organe de guidage de lumière. Cependant, il peut aussi être délimité par la configuration d'une zone de porosité accrue de la nappe poreuse. Par exemple, un tissu peut être tissé avec des variations de densité des fils, formant des zones ajourées et d'autres continues. Dans une autre variante, le motif décoratif lumineux de l'élément peut être délimité par un masque, tel qu'une simple couche opaque, disposé soit à une face de la couche de mousse, soit à une face de la nappe poreuse, soit à la face de l'organe de guidage voisine de l'organe externe. Ainsi, un velours peut délimiter le motif par enlèvement des soies dans le motif, la trame diffusant la lumière. Les figures 8 et 9 représentent, de jour et de nuit, un panneau de porte muni d'un élément à motif décoratif lumineux selon l'invention. Le panneau de porte 30 comprend notamment un élément formant accoudoir 32 et une grille de haut-parleur 34. Un élément à motif décoratif lumineux 36 surmonte l'accoudoir 32, et peut être formé en une seule pièce avec lui. Cet élément 36 au moins est réalisé selon l'invention, c'est-à- dire qu'il comporte un motif lumineux 38 sous forme d'un simple motif décoratif. De jour, comme l'indique la figure 8, ce motif 38 est peu apparent, mais ceci n'est pas gênant puisque la lumière du jour est présente et éclaire l'ensemble du panneau de porte. Par contre, comme l'indique la figure 9 qui représente le panneau de nuit, le motif 38 est clairement apparent la nuit. Il peut aussi délimiter le bord de l'accoudoir 32 pour que celui-ci puisse être localisé par un passager. Ainsi, le motif lumineux peut être soit purement esthé- tique comme indiqué par la référence 38, soit fonctionnel pour délimiter la position par exemple du bord de l'accoudoir ou d'une commande de lève-vitre. Par rapport à un élément de décor dépourvu de source de lumière, l'élément à motif décoratif lumineux décrit pré- cédemment peut être réalisé avec une augmentation de coût réduite. En effet, il suffit de changer la matière du support de la mousse pour qu'il forme une plaque transparente, d'utiliser une mousse translucide, et d'incorporer des émetteurs de lumière, de préférence des diodes photo-émissives. On sait en effet que les diodes photoémissives sont des composants peu coûteux, très fiables et de très longue durée de vie. En outre, comme du courant électrique est déjà disponible dans les portes pour le fonctionnement du lève-vitre, les modifications nécessaires du circuit électrique sont peu importantes. Enfin, grâce à la formation de la surface extérieure apparente par une nappe poreuse qui peut être le tissu déjà utilisé pour le reste de l'habillage intérieur, l'élément à motif décoratif lumineux selon l'invention permet de conser- ver l'aspect esthétique voulu par les stylistes, tout en ajoutant un élément esthétique supplémentaire. Bien qu'on ait indiqué que la plaque avait une épaisseur constante, elle peut avoir une forme qui n'est pas plate mais qui correspond à la forme de la pièce d'habillage habituellement utilisée. La position des émetteurs de lumière est sélectionnée en fonction de chaque pièce parti-culière. Bien qu'on ait décrit l'invention en référence à un panneau de porte d'automobile, elle s'applique à de nom- breuses autres pièces d'habillage allant de la planche de bord et de ses accessoires aux dossiers de siège, aux consoles, etc. REVENDICATIONS 1. Elément à motif décoratif lumineux, incorporé à une pièce d'habillage intérieur de véhicule automobile, du type qui comprend un organe externe au moins localement trans- lucide, et une source de lumière placée du côté de l'organe externe opposé à sa surface visible, caractérisé en ce que -l'organe externe comprend une nappe poreuse (28) disposée du côté visible de l'organe externe et une couche diffusante d'entretoise, - la source de lumière est une source étendue adjacente à l'organe externe et de faible épaisseur dans la direction d'empilement de la source de lumière et de l'organe externe, et - la source étendue comporte un organe (10) de guidage de lumière et au moins un émetteur de lumière (20). 2. Elément à. motif décoratif lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche diffusante d'entretoise est choisie parmi une couche de mousse translucide (26) et une étoffe tridimensionnelle. 3. Elément à motif décoratif lumineux selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la nappe poreuse (28) est choisie parmi les tissus et les nappes perforées. 4. Elément à motif décoratif lumineux selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe (10) de guidage de lumière est une plaque de matière transparente ayant, à sa surface la plus éloignée de l'organe externe, une zone diffusante (38). 5. Elément à motif décoratif lumineux selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que le degré de diffusion de la zone diffusante (38) varie en fonction de la distance à l'émetteur de lumière (20). 6. Elément à motif décoratif lumineux selon l'une quel-conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (10) comporte une couche réfléchissante (16) à sa surface la plus éloignée de l'organe externe, au moins sur la zone diffusante (38). 7. Elément à motif décoratif lumineux selon l'une quel-conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe (10) de guidage de lumière possède, à la surface tournée vers l'organe externe, une couche transparente continue (14) dont l'indice de réfraction est inférieur à celui de la matière de la plaque (10). 8. Elément à motif décoratif lumineux selon l'une quel-conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émetteur de lumière (20) est une diode photoémissive. 9. Elément à motif décoratif lumineux selon l'une quel-conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le motif décoratif lumineux de l'élément est délimité par une configuration choisie parmi la configuration de la zone diffusante, la configuration d'une zone de porosité accrue de la nappe poreuse, la configuration d'un masque disposé à une face de la couche de mousse, à une face de la nappe poreuse, ou à la face de l'organe de guidage voisine de l'organe externe. 10. Pièce d'habillage intérieur, du type qui comprend un support rigide, une couche de mousse et un revêtement, caractérisée en ce qu'elle comprend un élément à motif décoratif lumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, et en ce que le support rigide constitue l'organe (10) de guidage de lumière, et la mousse (26) et le revêtement (28) constituent l'organe externe.