Brevet FR2957724A1 — publié le 20110923

DP-319290 Dispositif d'illumination pour un bouton de commande DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif d'illumination pour un bouton de commande, notamment un bouton de commande agencé dans un panneau de commande de véhicule automobile. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION On connaît des panneaux de commande qui équipent l'habitacle des véhicules automobile, notamment pour contrôler un système de ventilation et de climatisation. Ce type de panneau de commande comporte généralement plusieurs commutateurs rotatifs et plusieurs commutateurs à bouton-poussoir munis de dispositifs d'illumination ou de rétro-éclairage, notamment pour permettre une visualisation des différentes fonctions associées aux différents commutateurs lorsque la luminosité ambiante dans le véhicule est faible. Certains constructeurs ou fournisseurs automobiles souhaitent que certains commutateurs, ou certains groupes de commutateurs, soient entourés d'un bandeau lumineux, notamment pour permettre au conducteur du véhicule de mieux visualiser les commutateurs liés à des fonctions déterminées. Différents assemblages à base de sources lumineuses telles que des diodes électroluminescentes (LED) et de guides de lumière ont été proposés pour réaliser ce type de bandeau lumineux. Les assemblages proposés présentent généralement l'inconvénient de nécessiter un grand nombre de sources lumineuses. De plus, on constate souvent des problèmes d'homogénéité dans l'illumination avec des phénomènes de spot, c'est-à-dire que l'intensité lumineuse du bandeau lumineux à proximité des sources lumineuses est souvent plus élevée que dans les autres portions du bandeau lumineux. RESUME DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés précédemment en proposant une solution simple et économique. Dans ce but, l'invention propose un dispositif d'illumination prévu pour être agencé dans un panneau de commande, notamment dans un tableau de bord de véhicule, en vue de produire un bandeau lumineux entourant au moins partiellement un élément du panneau de commande, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins une source lumineuse agencée sur un support, - un guide de lumière prévu pour répartir les rayons lumineux émis par la source suivant un faisceau de rétro-éclairage, - une pièce optique externe au moins partiellement translucide prévue 10 pour être rétro-éclairée par le guide de lumière de manière à former le bandeau lumineux. Grâce à l'invention, on peut réaliser des bandeaux lumineux rétro-éclairés dans des panneaux de commande qui produisent un éclairage très homogène sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un grand nombre de sources 15 lumineuses, par exemple lorsqu'il s'agit de réaliser un bandeau lumineux annulaire. En minimisant le nombre de sources lumineuses utilisées, on réduit les coûts et on minimise la chaleur produite par les sources lumineuses dans le panneau de commande. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : 20 - le dispositif d'illumination comporte un film diffusant qui est interposé entre le guide de lumière et la pièce optique externe en vue de contrôler l'intensité et l'homogénéité du faisceau de rétro-éclairage ; - le film diffusant comporte au moins une zone d'atténuation partiellement opaque qui est prévue pour atténuer sélectivement l'intensité 25 lumineuse émise par le guide de lumière de manière à minimiser les effets de spot lumineux dans le bandeau lumineux ; - la zone d'atténuation est réalisée par sérigraphie sur le film diffusant ; - la zone d'atténuation est constituée d'une série de pastilles opaques ; - la densité de répartition des pastilles opaques varie en fonction de 30 l'intensité lumineuse à atténuer dans la zone considérée ; - la forme des pastilles opaques varie en fonction de l'intensité lumineuse à atténuer dans la zone considérée ; - la zone d'atténuation est constituée d'un revêtement déposé sous la forme d'un motif ou d'une texture ; - la pièce optique externe comporte un revêtement décoratif tel qu'un revêtement chromé apte à laisser passer la lumière de rétro-éclairage ; - le guide de lumière s'étend globalement dans un plan transversal parallèle au support, la lumière émise par la source lumineuse se propage globalement transversalement, dans l'épaisseur du guide de lumière, et une face transversale du guide de lumière comporte des structures optiques réfractives qui provoquent la réfraction de la lumière vers l'extérieur du guide de lumière suivant la direction d'illumination ; - le guide de lumière et la pièce optique externe sont de forme annulaire ; - le dispositif d'illumination comporte deux sources lumineuses agencées en deux points diamétralement opposés du guide de lumière ; L'invention propose aussi un panneau de commande de véhicule automobile, notamment pour un système de ventilation et de climatisation, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'illumination selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une vue de face qui représente un panneau de commande comportant des dispositifs d'illumination réalisés conformément aux enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue éclatée en perspective qui représente le panneau de commande de la figure 1 et les principaux éléments du dispositif d'illumination entourant un commutateur rotatif latéral gauche du panneau ; - la figure 3 est une vue éclatée en perspective similaire à celle de la figure 2 qui représente spécifiquement le dispositif d'illumination de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue de dessous qui représente le guide de lumière équipant le dispositif d'illumination de la figure 2 ; - la figure 5 est une vue de dessous qui représente le film diffusant équipant le dispositif d'illumination de la figure 2. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Dans la suite de la description, des éléments identiques ou similaires seront désignés par les mêmes références. Sur les figures 1 et 2, on a représenté à titre d'exemple un panneau de commande 10 de véhicule automobile comportant des commutateurs rotatifs 12 et des commutateurs à bouton-poussoir 14 prévus pour commander différents équipements d'un véhicule automobile, en particulier le système de ventilation et de climatisation du véhicule. Selon le mode de réalisation représenté, le panneau de commande 10 comporte un châssis 16 sur lequel sont assemblés respectivement une plaque à circuits imprimés 18 formant platine de support, une plaque intermédiaire 22 comportant des logements prévus pour le montage d'éléments 24 de commutateur 12, 14, et une façade extérieure 26 ou façade de style. Les deux commutateurs rotatifs 12 latéraux du panneau de commande 10 sont pourvus chacun d'un dispositif d'illumination annulaire 28 qui est prévu pour produire un bandeau lumineux BL et qui est réalisé conformément aux enseignements de l'invention. De préférence, ce bandeau lumineux BL entoure un groupe de boutons comportant un commutateur rotatif latéral 12 et plusieurs commutateurs à bouton-poussoir 14 commandant des fonctions liées du système de ventilation et de climatisation, par exemple des fonctions liées au contrôle de la température de l'air climatisé. Le dispositif d'illumination 28, qui est représenté en détail sur la figure 3, comprend ici deux sources lumineuses 30, 32 qui sont montées sur la plaque à circuits imprimés 18 sous un guide de lumière annulaire 34, prévu pour transmettre et répartir les rayons lumineux émis par les sources lumineuses 30, 32 suivant un faisceau annulaire de rétro-éclairage F1 (symbolisé par une série de flèches verticales sur la figure 3) en direction d'une pièce optique annulaire externe 36 située au-dessus du guide de lumière 34. La pièce optique externe 36 est réalisée en matériau au moins partiellement translucide et est prévue pour être rétro-éclairée par le guide de lumière 34 de manière à former le bandeau lumineux BL. De préférence, la pièce optique externe 36 est pourvue d'un revêtement extérieur chromé visant à donner à la pièce l'aspect d'un jonc chromé lorsque le dispositif d'illumination 28 est éteint. Le revêtement chromé est prévu pour laisser passer suffisamment les rayons lumineux du faisceau de rétro-éclairage Fl de sorte que le conducteur visualise le bandeau lumineux BL en lieu et place du jonc chromé lorsque le dispositif d'illumination 28 est allumé. Selon un mode de réalisation avantageux, le revêtement extérieur chromé est réalisé sous la forme d'un film décoratif déposé dans le moule servant à l'injection plastique de la pièce optique externe 36 (« in-mold process »). Selon un autre mode de réalisation avantageux, le revêtement extérieur chromé est déposé par condensation de vapeur métallique à la surface de la pièce optique externe 36 à des températures comprises entre 100 et 550 °C selon une technique de déposition dite PVD (Physical Vapor Deposition). Selon encore un autre mode de réalisation avantageux, le revêtement extérieur chromé est déposé sous la forme d'une couche de peinture métallisée de très fine épaisseur (quelques microns).Selon une variante de réalisation, le revêtement chromé peut être remplacé par un autre type de revêtement décoratif laissant passer la lumière, par exemple un revêtement coloré. Avantageusement, un film diffusant 38, par exemple en polycarbonate (PC) ou en polymétacrylate de méthyle (PMMA), est interposé entre le guide de lumière 34 et la pièce optique externe 36 en vue de contrôler l'intensité et l'homogénéité du faisceau de rétro-éclairage Fl sur toute la circonférence du guide de lumière 34. On note que le guide de lumière 34, le film diffusant 38, et la pièce optique externe 36 sont superposées suivant un axe Al sensiblement orthogonal à la plaque à circuits imprimés 18 et sensiblement parallèle à l'axe du commutateur rotatif associé 12. Chacun de ces éléments 34, 38, 36 s'étend globalement dans un plan transversal parallèle à la plaque à circuits imprimés 18. Selon le mode de réalisation représenté, les sources lumineuses 30, 32 sont des diodes électroluminescentes éclairant vers le haut, en considérant la figure 3. Elles sont de préférence diamétralement opposées par rapport au guide de lumière 34. Chaque source lumineuse 30, 32 est agencée au droit d'une surface d'entrée 40 du guide de lumière 34 prévue pour permettre aux rayons lumineux émis par la source 30, 32 de se propager dans l'épaisseur axiale du guide de lumière 34, donc globalement dans un plan transversal. Bien entendu, des diodes électroluminescentes à éclairage latéral (« side LED ») pourraient aussi être utilisées en adaptant la configuration de la surface d'entrée 40. On note que chaque surface d'entrée 40 est agencée de préférence à l'extrémité libre d'un bras 41 formant une extension tangentielle du guide de lumière 34 dans un plan transversal. Cette configuration permet d'injecter de manière optimale la lumière dans l'anneau formé par le guide de lumière 34, en minimisant les pertes et en évitant des concentrations de lumière (spot) dans la zone visible à l'entée du guide de lumière 34. Selon le mode de réalisation représenté en particulier sur la figure 4, la face transversale inférieure 42 du guide de lumière 34 comporte des structures optiques réfractives 44 qui provoquent la réfraction de la lumière vers l'extérieur du guide de lumière 34 suivant la direction d'illumination du faisceau de rétro-éclairage Fl. Ces structures optiques 44 constituent des micro-facettes et elles sont réparties de manière variable sur toute la face inférieure 42 du guide de lumière 34 en vue de rendre le faisceau de rétro-éclairage Fl le plus homogène possible. Un autre mode de réalisation consisterait à appliquer un revêtement sur cette face voire de lui associer en plus un film réfléchissant. Avantageusement, le film diffusant 38 comporte des zones d'atténuation Z1, Z2, Z3 partiellement opaques voire réfléchissantes prévues pour atténuer sélectivement l'intensité lumineuse du faisceau de rétro-éclairage F1 de manière à minimiser les effets de spot lumineux, ou « points chauds », dans le bandeau lumineux BL. Les zones d'atténuation Z1, Z2, Z3 sont placées au-dessus de portions du guide de lumière 34 où l'intensité lumineuse du faisceau de rétro-éclairage Fl est supérieure à la moyenne, par exemple au voisinage d'une source lumineuse 30, 32. L'objectif des zones d'atténuation Zl, Z2, Z3 est de jouer sur trois paramètres du film diffusant 38 qui sont la réflexion, l'absorption, et la transmission de la lumière en vue d'obtenir l'homogénéité recherchée au niveau de la pièce optique externe 36. Selon le mode de réalisation préféré, les zones d'atténuation Z1, Z2, Z3 sont obtenues par l'agencement de séries de pastilles opaques 46 sur une des faces du film diffusant 38 voire sur les deux faces. Dans chacune des zones d'atténuation Z1, Z2, Z3, la densité de répartition des pastilles opaques 46 varie en fonction de l'intensité lumineuse à atténuer dans la zone Z1, Z2, Z3 considérée. De manière additionnelle ou alternative, la forme et la taille des pastilles opaques 46 peuvent varier en fonction de l'intensité lumineuse à atténuer. De préférence, les pastilles opaques 46 sont réalisées par sérigraphie. Elles pourraient être réalisées par un autre procédé, par exemple par 10 tampographie. Selon une variante de réalisation, les zones d'atténuation Zl, Z2, Z3 peuvent comporter, au lieu des pastilles opaques 46, des revêtements formant des textures ou des motifs modifiant au moins l'un des paramètres que sont la réflexion, l'absorption, et la transmission de la lumière à travers le film diffusant 15 38. On note que le film diffusant 38 permet aussi de limiter la dispersion lumineuse du faisceau de rétro-éclairage Fl vers des zones périphériques en dehors du bandeau lumineux BL. REVENDICATIONS1. Dispositif d'illumination (28) prévu pour être agencé dans un panneau de commande (10), notamment dans un tableau de bord de véhicule, en vue de produire un bandeau lumineux (BL) entourant au moins partiellement un élément (12, 14) du panneau de commande (10), caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins une source lumineuse (30, 32) agencée sur un support (18), - un guide de lumière (34) prévu pour répartir les rayons lumineux émis par la source (30, 32) suivant un faisceau de rétro-éclairage (Fl), - une pièce optique externe (36) au moins partiellement translucide prévue pour être rétro-éclairée par le guide de lumière (34) de manière à former le bandeau lumineux (BL). 2. Dispositif d'illumination (28) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un film diffusant (38) qui est interposé entre le guide de lumière (34) et la pièce optique externe (36) en vue de contrôler l'intensité et l'homogénéité du faisceau de rétro-éclairage (Fl). 3. Dispositif d'illumination (28) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le film diffusant (38) comporte au moins une zone d'atténuation (Zl, Z2, Z3) partiellement opaque qui est prévue pour atténuer sélectivement l'intensité lumineuse émise par le guide de lumière (34) de manière à minimiser les effets de spot lumineux dans le bandeau lumineux (BL). 4. Dispositif d'illumination (28) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la zone d'atténuation (Zl, Z2, Z3) est réalisée par sérigraphie sur le film diffusant (38). 5. Dispositif d'illumination (28) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la zone d'atténuation (Zl, Z2, Z3) est constituée d'une série de pastilles opaques (46). 8 6. Dispositif d'illumination (28) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la densité de répartition des pastilles opaques (46) varie en fonction de l'intensité lumineuse à atténuer dans la zone considérée (Zl, Z2, Z3). 7. Dispositif d'illumination (28) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la forme des pastilles opaques (46) varie en fonction de l'intensité lumineuse à atténuer dans la zone considérée (Zl, Z2, Z3). 8. Dispositif d'illumination (28) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé 10 en ce que la zone d'atténuation (Zl, Z2, Z3) est constituée d'un revêtement déposé sous la forme d'un motif ou d'une texture. 9. Dispositif d'illumination (28) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce optique externe (36) comporte un 15 revêtement décoratif tel qu'un revêtement chromé apte à laisser passer la lumière de rétro-éclairage. 10. Dispositif d'illumination (28) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide de lumière (34) s'étend globalement 20 dans un plan transversal parallèle au support (18), en ce que la lumière émise par la source lumineuse (30, 32) se propage globalement transversalement, dans l'épaisseur du guide de lumière (34), et en ce qu'une face transversale du guide de lumière (34) comporte des structures optiques réfractives (44) qui provoquent la réfraction de la lumière vers l'extérieur du guide de lumière (34) suivant la 25 direction d'illumination (Fl). 11. Dispositif d'illumination (28) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide de lumière (34) et la pièce optique externe (36) sont de forme annulaire. 12. Dispositif d'illumination (28) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte deux sources lumineuses (30, 32) agencées en deux points diamétralement opposés du guide de lumière (34). 30 13. Panneau de commande (10) de véhicule automobile, notamment pour un système de ventilation et de climatisation, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'illumination (28) selon l'une quelconque des revendications précédentes.