Brevet FR2945658A1 — publié le 20101119

La présente invention est du domaine des techniques de l'éclairage, plus particulièrement de la signalisation publicitaire, au moyen d'une pluralité de diodes électroluminescentes (DEL) disposées en file, ou en chaine, et elle a pour objet des moyens visant à contraindre de façon quasi automatique les DEL à adopter un parallélisme de leurs axes optiques, de façon à simuler, vu d'une certaine distance, un tube du genre "néon" mais avec un rendement lumineux considérablement accru, grâce à l'orientation optimale des pinceaux lumineux des diodes. On connait depuis longtemps les enseignes publicitaires lumineuses constituées d'un ou de plusieurs tubes électroluminescents dit "tubes néon" généralement en verre recourbé à chaud dans lesquels un gaz, ou vapeur métallique, est excité en luminescence entre deux électrodes disposées chacune à une extrémité du tube; selon la nature du gaz et ou de la couche luminescente contenue à l'intérieur on obtient lors du passage de la décharge électrique des colorations différentes. Outre leur coût de fabrication ces enseignes ont les inconvénients d'avoir une tension d'alimentation élevée, une durée de vie assez courte, une fragilité importante, et d'être grandes consommatrices d'énergie puisque d'une part une partie appréciable de l'énergie est dispersée sous forme de chaleur, et que d'autre part la lumière est répartie de façon omnidirectionnelle autour du tube. Aussi a-t-on cherché à remplacer la source lumineuse que constitue le gaz excité, par l'effet purement électronique des DEL, lequel a un bien meilleur rendement lumineux ; Sans doute ce rendement est-il réduit à une certaine zone spatiale, savoir un espace conique autour d'un axe, dit axe optique de la DEL, espace conique dans lequel le faisceau issu de la DEL est orienté, et c'est précisément sur l'exploitation de cette orientation que porte l'invention. On a ainsi proposé de disposer des DEL en chaine, c'est- à-dire les concaténer, à la manière dont ces petites sources lumineuses sont disposées sur les guirlandes de Noël par exemple; mais le défaut d'orientation directionnelle des diodes concaténées nuit à la puissance lumineuse requise pour les enseignes publicitaires. Il a donc été proposé de les concaténer orientées par un support souple, à la manière des "dominos" de connexion électrique, la souplesse étant requise pour que le concepteur de publicité puisse faire adopter à la chaine la configuration requise. Cependant le support, précisément en raison de sa souplesse, exige, pour que les axes optiques des DEL (direction privilégiée de l'émission lumineuse) soient aussi perpendiculaires que possible au plan d'exposition (plan de l'enseigne), d'être lui-même contraint à la coplanarité par des attaches fréquentes au plan d'exposition. En outre les DEL et leur support ne sont pas normalement protégés des intempéries, à moins de loger l'enseigne à DEL dans un caisson plat fermé par une face transparente. La présente invention propose donc des moyens de groupement souple des DEL assurant à la fois leur orientation naturelle et quasi automatique perpendiculairement au plan d'exposition, c'est-à-dire au plan général de l'enseigne, et leur protection vis-à-vis des intempéries. Selon l'invention, un dispositif de signalisation lumineuse au moyen de diodes électroluminescentes (DEL) le dit dispositif comportant une pluralité de plateaux supportant chacun au moins une diode et le circuit de connexion de cette dernière à son alimentation, le plateau conférant en outre à la diode qu'il supporte une orientation de l'axe optique de celle-ci perpendiculaire au plan du plateau, est caractérisé dans sa généralité en ce que chaque plateau de la dite pluralité est relié de façon perpendiculaire à une lame flexible constituée d'un matériau transparent ou d'un matériau réfléchissant dont le rapport de la largeur à l'épaisseur soit suffisamment grand, il s'agit donc d'une lame mince, pour que la dite lame ne puisse être recourbée que dans le plan, dit d'exposition, qui lui est perpendiculaire. Il en résulte que les plateaux de la dite pluralité restent coplanaires en dépit de la courbure imposée à la lame dans le plan qui est perpendiculaire, et que, par conséquence, les axes optique des diodes supportées par l'ensemble des plateaux reliés à la dite lame, restent parallèles les uns aux autres et perpendiculaire au plan d'exposition, d'où il en résulte un maximum d'éclairement dans une direction perpendiculaire au plan d'exposition. Il est surprenant d'observer que, lorsque le tube à DEL tel que sus défini, est recourbé dans un plan, la lame agit instantanément comme un organe de polarisation en orientation des DEL, même si, alors que le tube est initialement rectiligne, la lame est plus ou moins vrillée ; dès que le tube est tant soit peu recourbé la lame se place aussi tôt en position perpendiculaire au plan dans lequel le tube est recourbé, et les diodes la suivent dans cette orientation. Selon un aspect secondaire mais néanmoins important de l'invention, la lame mince et les plateaux qui lui sont solidaires, sont logés dans un tube de matière souple et transparente. Ainsi lorsque le tube est recourbé dans le plan d'exposition pour les besoins du graphisme, la lame mince, quelque soit sa position initiale, adoptera automatiquement des courbures dont les génératrices seront toutes parallèles et perpendiculaires au plan dans lequel le tube est recourbé, c'est-à-dire au plan d'exposition, et de ce fait les plateaux, perpendiculaires à la lame mince, seront donc nécessairement coplanaires et les axes optiques des diodes seront nécessairement perpendiculaires au plan d'exposition. Le tube permet ainsi de manipuler aisément l'ensemble formé par la lame mince les plateaux et les diodes qu'ils supportent, et assure la protection de cet ensemble vis-à-vis des intempéries sans qu'il soit nécessaire de recourir à d'autres éléments de protection. De manière avantageuse le tube destiné à contenir le train de diodes sur leur support, est annelé c'est à dire formé d'ondulations circulaires, de préférence creuses, de telle sorte que le tube conserve son diamètre en ses points de recourbement. On utilise couramment de tels tubes comme gaines de contention de câbles électriques, mais pour remplir sa fonction dans l'invention la matière du tube est translucide et aussi transparente que possible. la présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaitront, à la description qui va être faite de formes particulières de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles : la fig.l illustre en perspective une enseigne conforme à l'invention comportant un groupement de DEL concaténées dans un tube, dit tube à DEL, la fig.2 illustre en perspective éclatée et à plus grande échelle le tube à DEL de la figure précédente avec ses moyens de polarisation, de support et de protection des DEL conformes à un premier mode de réalisation; la fig.3 est une coupe schématique du tube à DEL par un 20 plan perpendiculaire à son axe général la fig.4 (4a, 4b) illustre, en regard, deux modes de réalisation des plateaux la fig.5 illustre, de manière analogue à celle de la fig.2, la mise en oeuvre de la seconde disposition des plateaux supports 25 la fig.6 illustre en coupe un tube annelé avec des plateaux supports et une lame mince conformes au deuxième mode de réalisation illustré par la figure précédente. la fig.7 est une représentation schématique des organes électroniques supportés par un plateau et de leurs connexions 30 Sur la fig.!,une enseigne lumineuse exposant le mot "del" en italique, est constituée à titre illustratif de deux fractions tubulaires 11 et 11' disposées dans un plan 12 dit d'exposition; chaque fraction tubulaire comporte une pluralités de DEL disposées rapprochées en file à l'intérieur d'un tube souple, annelé (caractère non apparent sur la figure), et transparent collé, ou autrement attaché, à une plaque 13 de nature quelconque 35 qui confère au tube à DEL la planéité de sa courbure, les flèches 14 sont des perpendiculaires au plan de la plaque qui représentent la direction de propagation privilégiée de la lumière émises par les diodes; la superposition des tubes par croisement en des points tels que 15 n'affecte pas substantiellement ni l'effet de "polarisation" ni la distribution lumineuse à une faible distance en avant de la plaque. Sur la fig.2 un "tube à LED" de la figure précédente est constitué du tube annelé 21 proprement dit, qui pour la simplicité du dessin est représenté lisse, d'une lame mince 22 crénelée à sa partie inférieure, soit une alternance de parties en saillie et de parties en creux, constituée soit d'un matériau transparent soit réfléchissant, et d'une pluralité de plateaux dits porte-DEL tels que 23 qui dans le cas de la figure sont du genre à orifice central 24 dans lequel est engagée la partie proéminente de chaque créneau de la lame mince; les plateaux sont ainsi positionnés sur la lame de façon perpendiculaire à celle-ci, une goutte de colle apposée entre l'orifice et la lame permet de fixer au moins temporairement cette position. Ainsi chaque diode (DEL) telle que 25 peut être fixée sur le plateau avec son axe optique 26 parallèle au plan de la lame mais aussi parallèle à une génératrice telle que 27 de celle-ci, même lorsque la lame est recourbée. Sur la fig.3, une coupe schématique illustre les dispositions de la figure précédente, savoir : la perpendicularité de la lame 31 et des plateaux 32, le parallélisme de l'axe optique 33 des diodes 34 qui sur la figure sont au nombre de deux pour chaque plateau, avec une génératrice 35 d'une face de la lame. On a représenté sur la figure les cônes 36 de lumière des diodes; on remarque en outre sur la figure la goutte de colle 37 fixant le plateau à la lame, enfin une mince pellicule de résine élastomère, telle que silicone translucide, est déposée en enrobage sur les éléments 31,32, 34 et 37, et elle destinée à la fois à parfaire la liaison entre lame et plateau et à constituer une protection isolante pour l'ensemble. En d'autres termes l'ensemble de la lame flexible et des plateaux avec leurs diodes et leurs connexions, est enrobé dans une résine translucide souple. Sur la fig.4 sont représentées deux séquences de plateaux: les plateaux 41 de la fig.4a sont du genre à orifice central 42, tel qu'illustré dans les figure précédentes, alors que les plateaux 51 de la fig.4b sont du genre à fentes latérales 52; cependant fentes et orifices remplissent des fonctions semblables de fixation à la lame; ces dispositions sont fonctionnellement équivalentes. On notera sur les figures 4a et 4b la disposition décalée des DEL respectivement 45 et 55, qui répartit l'éclairement, ou luminosité, le long du tube. La fig.5 illustre de manière analogue à la fig.2 l'assemblage de la lame mince 61, au demeurant semblable voire identique à la lame 12 de la 35 fig.2, aux plateaux 51 du type à fentes latérales, c'est-à-dire aux plateaux de la fig.4b. Sur la fig.6 on a représenté en coupe un tube annelé 61 en partie rectiligne (61a) et en partie recourbé (61b) avec les éléments éclairants 62 (DEL sur leur plateaux supports) qu'il contient, on remarque sur la figure que les axes optiques des diodes 63 étant par construction perpendiculaires au plan des plateaux 62 qui supportent ces diodes, et les plateaux étant par construction perpendiculaires à la lame 64, les axes optiques des diodes sont par conséquent parallèles aux génératrices de la lame, donc perpendiculaires au plan d'exposition dans lequel est recourbé le tube, ce qui est le but de l'invention. Sur la fig.7 on a représenté un schéma du câblage des diodes supporté par un plateau 71, par exemple du genre à orifice central 72, qui a la structure fonctionnelle d'un circuit imprimé. On n'explicitera pas davantage cette structure fonctionnelle et familière à l'homme de l'art de l'électronique qui reconnaît un DEL en 73 et un régulateur en 74 ainsi que des entrée(+) et sortie(-) en relation avec la ligne qui court le long de la concaténation. On comprendra enfin que la portée de l'invention n'est 15 pas limitée par les formes de réalisation ci-dessus décrites ou représentées, mais seulement par le contenu des revendications qui suivent. REVENDICATIONS1- Dispositif de signalisation lumineuse au moyen de diodes électroluminescentes (DEL) le dit dispositif comportant une pluralité de plateaux supportant chacun au moins une diode et le circuit de connexion de cette dernière à son alimentation, le plateau conférant en outre à la diode qu'il supporte une orientation de l'axe optique de celle-ci perpendiculaire au plan du plateau, caractérisé : en ce que chaque plateau (23, 32) de la dite pluralité est relié de façon perpendiculaire à une lame (22, 31) flexible dont le rapport de la largeur à l'épaisseur soit suffisamment grand pour que la dite lame ne puisse être recourbée que dans le plan, dit d'exposition, qui lui est perpendiculaire, d'où il résulte que les plateaux de la dite pluralité restent coplanaires en dépit de la courbure imposée à la lame dans le plan qui est perpendiculaire, et que, par conséquence, les axes optiques (26, 33) des diodes (25, 34) supportées par l'ensemble des plateaux reliés à la dite lame, restent parallèles les uns aux autres et perpendiculaire au plan d'exposition, d'où il en résulte un maximum d'éclairement dans une direction perpendiculaire au plan d'exposition ; 2- Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 1, caractérisé : en ce que la dite lame flexible (22, 31) comporte un bord découpé en créneaux, soit une alternance de parties en saillie et de parties en creux, et en ce que chaque plateau (32, 41, 51) comporte une fente (42,52) destinée à coopérer avec un créneau 3- Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 2, caractérisé : en ce que la dite lame flexible (22, 31, 61, 64) est constituée d'un matériau transparent 4- Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 2, caractérisé : en ce que la dite lame flexible (22, 31, 61, 64) est constituée d'un matériau réfléchissant 5- Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 1, caractérisé : en ce que l'ensemble de la lame flexible (22, 31, 61, 64) et des plateaux (32 41, 51) avec leurs diodes (34, 45, 55) et leurs connexions, est enrobé dans une résine translucide 6- Dispositif de signalisation lumineuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble formé par la lame flexible et les plateaux support de DEL, est contenu dans un tube (21) souple translucide 7- Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 6, caractérisé : en ce que le dit tube souple est un tube annelé (61)