Brevet FR2989150A1 — publié le 20131011

DESCRIPTION Domaine technique La présente invention concerne un tissu éclairant et une plaque d'immatriculation éclairante. L'invention peut en particulier s'appliquer dans le domaine des équipements et de la signalisation des véhicules. État de la technique Plusieurs sociétés commercialisent, par exemple sous les noms Lightex® et Luminex®, des tissages de fibres optiques à éclairage latéral connectées à des diodes 10 électroluminescentes et permettant de réaliser des surfaces lumineuses souples ou rigides à très faibles encombrements, basse consommation et durée de vie élevée. Ce type de tissage offre une visibilité pouvant être utilisée pour des raisons d'esthétique ou de sécurité. Cependant, il peut être souhaité de disposer d'un tissage offrant un autre type 15 de visibilité. Exposé de l'invention A cet effet, il est proposé un tissu éclairant comportant une trame qui est souple et comporte un assemblage régulier de fibres ou de fils entrecroisés, dont une partie sont des fibres optiques destinées à être parcourues par des rayons lumineux et à les 20 diffuser latéralement, caractérisé en ce que la trame comporte en outre des fils rétro-réfléchissants. Grâce au tissu éclairant proposé, il est obtenu de manière très simple, sans ajout d'une couche supplémentaire, un effet rétro-réfléchissant. Le double effet éclairant et rétro-réfléchissant est utile dans de nombreuses applications, telles que par 25 exemple les panneaux de signalisation et les éléments d'éclairage et d'information montés sur véhicule tels que les plaques minéralogiques, ou bien encore les éléments d'intérieur de véhicule, ou bien encore des vêtements de sécurité, ou tout autre application qui utilise des tissus, en particulier ceux nécessitant des propriétés optiques. 30 De façon optionnelle, la trame comporte des fils de chaîne et des fils de trame, et les fibres optiques et les fils rétro-réfléchissants sont des fils de trame. De façon optionnelle également, les fils de trame comportent une alternance de fibres optiques et de fils rétro-réfléchissants. De façon optionnelle également, les fils de trame comportent une alternance de fibres optiques, de fils rétro-réfléchissants et de fils optiquement neutres. De façon optionnelle également, les fils de chaîne sont translucides. De façon optionnelle également, chaque fibre optique présente un traitement sur toute ou partie de sa longueur afin de laisser échapper la lumière latéralement. De façon optionnelle également, chaque fil rétro-réfléchissant comporte un fil principal enrobé de particules transparentes sur toute ou partie de sa surface. De façon optionnelle également, les particules sont des microbilles. De façon optionnelle également, les particules sont des micro-prismes. Il est également proposé une plaque d'immatriculation éclairante, comportant : un boîtier ouvert vers l'avant d'une direction avant arrière ; une plaque transparente s'étendant dans le boîtier ; un tissu éclairant tel que défini précédemment, s'étendant dans le boîtier derrière la plaque transparente ; et une source lumineuse destinée à fournir les rayons lumineux au tissu éclairant. Brève description des dessins La figure 1 est une vue de face d'une plaque d'immatriculation éclairante mettant en oeuvre l'invention. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue agrandie d'une trame d'un tissu éclairant de la plaque d'immatriculation des figures précédentes. La figure 5 est une vue en coupe, suivant la ligne V-V de la figure 4, d'un fil 25 réfléchissant de la trame de la figure 4. La figure 6 est un schéma bloc illustrant des étapes d'un procédé de fabrication de la plaque d'immatriculation éclairante des figures précédentes. La figure 7 est un schéma bloc illustrant des étapes d'un procédé de fonctionnement de la plaque d'immatriculation éclairante des figures précédentes. 30 Exemples de mise en oeuvre de l'invention Des exemples de mise en oeuvre de l'invention vont à présent être décrits en référence aux figures. Dans la description qui va suivre, les éléments seront situés les uns par rapports aux autres suivant un repère arbitraire défini par des directions : gauche 35 droite, notée G-D, haut - bas, notée H-B, et avant - arrière, notée Av-Ar. En référence à la figure 1, une plaque d'immatriculation éclairante 100 est représentée de face. La plaque d'immatriculation éclairante 100 comporte tout d'abord un boîtier 102 5 de forme générale rectangulaire comportant un côté long suivant la direction G-D et un côté court suivant la direction H-B. Le boîtier 102 est ouvert vers l'avant de la direction Av-Ar et fermé sur les autres côtés. La plaque d'immatriculation éclairante 100 comporte en outre une plaque transparente 104. Le terme « transparent » indique un taux de transmission de lumière 10 supérieur à 80%. La plaque transparente 104 est de forme générale rectangulaire comme le boîtier 102 et s'étend dans ce dernier sauf en ce qui concerne une chambre 106 définie dans le boîtier 102. Dans l'exemple décrit, cette chambre 106 s'étend sur le côté gauche du boîtier 102. Un numéro d'immatriculation 108 (qui peut comporter tous types de symboles, en particulier des lettres et des chiffres) est en outre imprimé dans 15 une matière opaque sur un film transparent (non représenté) collé sur la plaque transparente 104, sur la face arrière de cette dernière. En variante, le numéro d'immatriculation 108 pourrait être directement imprimé sur la plaque transparente 104. La plaque d'immatriculation éclairante 100 comporte en outre un matériau 110 remplissant la chambre 106 du boîtier 102, à côté de la plaque transparente 104. Dans 20 l'exemple décrit, le matériau 110 est un moulage solide. En variante, la chambre 106 pourrait être remplie de matériau liquide, tel qu'un fluide monomère, par exemple de l'huile de silicone. En référence à la figure 2, la plaque d'immatriculation éclairante 100 comporte 25 en outre un guide de lumière 204 s'étendant derrière la plaque transparente 104 et destiné à diffuser des rayons lumineux vers l'avant, c'est-à-dire vers la plaque transparente 104. Le guide de lumière 204 est un tissu éclairant. Le tissu éclairant 204 comporte tout d'abord une trame 206 qui est souple et comporte un assemblage régulier de fibres ou de fils entrecroisés, dont une partie au moins sont des fibres 30 optiques. Les fibres optiques du tissu éclairant 204 sont destinées à être parcourues par des rayons lumineux et à les diffuser latéralement. Les fibres optiques sont par exemple réalisées en polyméthacrylate de méthyle (abrégé en PMMA, de l'anglais « Polymethyl Methacylate »). Les fibres optiques de la trame 206 présentent des extrémités en saillie 208 par 35 rapport à la trame 206 sur un côté de cette dernière, dans la chambre 106 du boîtier 102. Dans l'exemple décrit, les extrémités en saillie 208 du tissu éclairant 204 dépassent du côté gauche de la trame 206. Les extrémités en saillie 208 sont sensiblement alignées le long de la direction H-B. De préférence, il y a entre 5 et 15 extrémités en saillie 208 par centimètre le long de la direction H-B. En outre, les extrémités en saillie 208 s'étendent sensiblement parallèlement les unes aux autres le long de la direction G-D. Par exemple, elles sont parallèles les unes aux autres à 10° près, de préférence à 5° près. Comme les extrémités en saillie 208 ne sont pas regroupées entre elles comme dans l'état de la technique, elles sont toutes espacées les unes des autres et ne se touchent donc pas. Chaque extrémité en saillie 208 est terminée par une section d'entrée de lumière 210 destinée à recevoir les rayons lumineux. Comme les sections d'entrée de lumière 210 ne sont pas polies comme dans l'état de la technique, elles sont rugueuses, c'est-à-dire que leur état de surface est brut de coupe : lors de la fabrication du tissu éclairant 204, aucune étape de polissage des sections d'entrée de lumière 210 n'est prévue après la coupe des fibres optiques. La plaque d'immatriculation éclairante 100 comporte en outre une source lumineuse 212 s'étendant dans l'espace 106 du boîtier 102. La source lumineuse 212 présente une face éclairante 214 destinée à envoyer les rayons lumineux en direction des sections d'entrée de lumière 210. La face éclairante 214 s'étend sensiblement en vis-à-vis des sections d'entrée de lumière 210, à distance de ces dernières, de sorte que les extrémités en saillie 208 des fibres optiques lui soient sensiblement perpendiculaires, par exemple à 5° près. La face éc lairante 214 présente un indice de réfraction compris entre 1,4 et 1,6, par exemple compris entre 1,49 et 1,53, et de préférence égal à 1% près à l'indice de réfraction du matériau 110 remplissant la chambre 106. Les extrémités en saillie 208 du tissu éclairant 204 et la source lumineuse 212, tout du moins sa face éclairante 214, sont noyées dans le matériau 110. Ainsi, chaque extrémité en saillie 208 n'est séparée de la face éclairante 214 que par le matériau 110. Ce matériau 110 présente un indice de réfraction supérieur à celui de l'air. Cet indice de réfraction est par exemple compris entre 1,3 et 1,7, par exemple compris entre 1,4 et 1,6, et de préférence égal à l'indice de réfraction des fibres optiques du tissu éclairant 204 (et donc en particulier des extrémités en saillie 208 des fibres optiques) à 1% près. Dans le cas où les fibres optiques sont en PMMA présentant un indice de réfraction de 1,51, le matériau 110 présente donc un indice de réfraction proche de 1,51, par exemple un indice de réfraction de 1,52. Par exemple, dans l'exemple décrit, le moulage 110 est formé de la même matière que les fibres optiques, tel que du PMMA, afin d'assurer la proximité des indices de réfraction. De cette manière, il n'existe, sur le trajet des rayons lumineux, aucune interface avec un milieu (tel qu'une cavité d'air) présentant un indice de réfraction très différent de celui de la face éclairante 214 et des fibres optiques du tissu éclairant 204. Les rayons lumineux sont ainsi peu déviés sur ce trajet et un grand nombre d'entre eux peut atteindre une section d'entrée de lumière 210 avec un angle d'incidence leur permettant d'entrer dans la fibre optique correspondante. Le boîtier 102 présente des parois délimitant la chambre 106 et qui sont au contact du matériau 110. Pour encore améliorer le couplage lumineux entre la source lumineuse 212 et les fibres optiques, ces parois sont pourvues d'un revêtement réfléchissant 216, de sorte que les rayons lumineux qui n'auraient pas atteint une section d'entrée de lumière 210 soient réfléchis dans la chambre 106 et puissent éventuellement revenir vers une section d'entrée de lumière 210 avec un angle d'incidence leur permettant d'entrer dans la fibre optique correspondante. En référence à la figure 3, la source lumineuse 210 comporte plusieurs sources lumineuses élémentaires 302 alignées suivant la direction H-B. Sur la figure 3, les références ne sont appliquées que pour une seule des sources lumineuses élémentaires 302. Dans l'exemple décrit, les sources lumineuses élémentaires 302 sont des diodes électroluminescentes. Chaque diode électroluminescente 302 comporte un semi-conducteur 304 et une enveloppe externe 306 directement au contact du semi-conducteur 304. La face éclairante 214 correspond ainsi à la face de l'enveloppe externe 306 dirigée vers les extrémités en saillie 208. Cette enveloppe externe 306 est par exemple réalisée en polyépoxyde présentant un indice de réfraction compris entre 1,55 et 1,65. En référence à la figure 4, la trame 206 du tissu éclairant 204 comporte des fils de chaîne 402 et des fils de trame 404, 406. Les fils de trame 404, 406 comportent une alternance de fibres optiques 406 formant des fibres éclairantes et de fils rétro-réfléchissants 404. Dans l'exemple décrit, les fibres optiques 406 et les fils rétro-réfléchissants 404 alternent un à un. Dans d'autres modes de réalisation, d'autres alternances pourraient être utilisées, par exemple deux à deux ou bien un à deux. Chaque fibre optique 406 présente un traitement sur toute ou partie de sa longueur afin de laisser échapper la lumière latéralement, comme cela est réalisé par exemple dans les tissus vendus sous le nom Lightex® ou Luminex®. Les fils de chaîne 402 sont transversaux aux fils de trame 404, 406, et de préférence translucides, c'est-à-dire présentant un taux de transmission de lumière compris entre 30% et 80%, afin de ne pas masquer les effets des fils éclairants 406 et/ou des fils rétro-réfléchissants 404. La densité, l'alternance et de façon plus générale la position relative des fils rétro-réfléchissants 404 et des fibres optiques 406 sont adaptées aux effets recherchés. Ainsi, pour obtenir des propriétés éclairantes importantes ou des propriétés de rétro-réflexion plus faible, le tissu éclairant 204 sera conçu de manière que les fibres optiques 406 présentent une densité supérieure ou égale à 12 fibres par centimètre le long de la direction H-B. À l'inverse, pour obtenir des propriétés de rétro-réflexion fortes, comme cela est souvent recherché dans les applications de signalisation routière, le tissu 204 sera conçu de manière que les fils rétro-réfléchissants 404 présentent une densité supérieure ou égale à 15 fils par centimètre le long de la direction H-B. Par ailleurs, dans une variante non représentée, le tissu éclairant comporte, en alternance avec les fibres optiques et les fils rétro-réfléchissants, des fils optiquement neutres, c'est-à-dire non éclairants et non rétro-réfléchissants et de préférence translucides. L'insertion de ces fils neutres permet également de moduler les propriétés éclairantes et réfléchissantes du tissu. Également dans une variante non représentée, les fils de chaîne comportent, en plus des fils translucides, des fils rétro-réfléchissants. Ainsi, en jouant sur les différents paramètres présentés précédemment, il est possible de facilement concevoir un tissu présentant les propriétés éclairantes et rétro-25 réfléchissantes recherchées. Par ailleurs, la plaque d'immatriculation éclairante 100 comporte un régulateur de courant 408 et un connecteur d'alimentation en courant 410 auquel la source lumineuse 212 est connectée par l'intermédiaire du régulateur de courant 408. Dans un perfectionnement, un interrupteur (non représenté) est également être prévu, par 30 exemple entre le connecteur d'alimentation en courant 410 et le régulateur de courant 408. En référence à la figure 5, chaque fil rétro-réfléchissant 404 comporte un fil principal 502 à section circulaire, par exemple en aluminium, enrobé sur tout ou partie 35 de sa surface de microbilles transparentes 504. En variante non représentée, les microbilles transparentes 504 peuvent être remplacées par des micro-prismes transparents. En variante non représentée, les fils rétro-réfléchissants sont des fils plats tels que ceux vendus sous le nom de 3M Scotchlite® par la société 3M. En référence à la figure 6, un procédé 600 de fabrication de la plaque d'immatriculation éclairante 100 comporte tout d'abord (étape 602) l'insertion de la source lumineuse 212 dans la chambre 106 du boîtier 102, de sorte que la face éclairante 214 donne sur la chambre 106 du boîtier 102. Le procédé de fabrication 600 comporte en outre (étape 604) l'insertion du tissu éclairant 204 dans le boîtier 102, comme cela est représenté sur la figure 2. En particulier, les extrémités en saillie 208 des fibres optiques 404 s'étendent dans la chambre 106 du boîtier 102 en vis-à-vis de la face éclairante 214. Le procédé de fabrication 600 comporte en outre (étape 606), alors que les 15 extrémités en saillie 208 sont maintenues sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à la face éclairante 214, le coulage de matière liquide dans la chambre 106 du boîtier 102, afin de noyer les extrémités en saillie 208 et la face éclairante 214. Le procédé de fabrication 600 comporte en outre (étape 608) la solidification de 20 la matière coulée afin qu'elle devienne solide et forme le moulage 110. Bien sûr, dans le cas où la matière 110 est destinée à rester liquide, l'étape de solidification est omise. Le procédé de fabrication 600 comporte en outre (étape 610) l'impression du numéro d'immatriculation sur le film transparent. Le procédé de fabrication 600 comporte en outre (étape 612) le collage du film 25 transparent imprimé sur une face de la plaque transparente 104. Le procédé de fabrication 600 comporte en outre (étape 614), d'une part, l'insertion de la plaque transparente 104 dans le boîtier 102, de sorte que la face sur laquelle le film transparent imprimé est collé forme la face arrière de la plaque transparente 104, et, d'autre part, la fixation de la plaque transparente 104 au boîtier 30 102, par exemple de manière non amovible. En référence à la figure 7, un procédé 700 de fonctionnement de la plaque d'immatriculation éclairante 100 comporte tout d'abord (étape 702) la génération de rayons lumineux par la source lumineuse 212. Le procédé de fonctionnement 700 comporte en outre (étape 704) la traversée 35 du matériau 110 par les rayons lumineux, jusqu'à atteindre les sections d'entrée de lumière 210 avec un angle permettant l'entrée dans la fibre optique 404 correspondante. Le procédé de fonctionnement 700 comporte en outre (étape 706) la diffusion latérale des rayons lumineux le long des fibres optiques 404. Le procédé de fonctionnement 700 comporte en outre (étape 708) la réception de rayons lumineux depuis l'avant de la plaque d'immatriculation éclairante 100, et la traversée, par ces rayons lumineux, de la plaque transparente 104 jusqu'à atteindre le tissu éclairant 204, où ils sont réfléchis. Le procédé de fonctionnement 700 comporte en outre (étape 710) le passage 10 des rayons lumineux provenant de la source lumineuse 212 et des rayons lumineux réfléchis, au travers de la plaque transparente 104 afin de sortir par l'avant de la plaque d'immatriculation éclairante 100. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, 15 mais au contraire définie par les revendications qui suivent. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être apporté, diverses modifications peuvent être apportées à l'exemple de réalisation précédent. Par exemple, les fibres optiques peuvent être en polycarbonate à la place du 20 PMMA. Dans ce cas, les intervalles d'indice de réfraction indiqués précédemment seront ajustés. Par ailleurs, dans les revendications qui suivent, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant les revendications aux éléments des exemples de mise en oeuvre décrits précédemment, mais doivent être interprétés pour y inclure tous 25 les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales. Liste des références : 100 Première plaque d'immatriculation éclairante 102 Boîtier 104 Plaque transparente 106 Chambre 108 Numéro d'immatriculation 110 Matériau / Moulage 204 Guide de lumière / Tissu éclairant 206 Trame 208 Extrémités en saillie 210 Sections d'entrée de lumière 212 Source lumineuse 214 Face éclairante 216 Revêtement réfléchissant 302 Sources lumineuses élémentaires 304 Semi-conducteur 306 Enveloppe externe 402 Fils de chaîne 404 Fils rétro-réfléchissants 406 Fibres optiques 408 Régulateur de courant 410 Connecteur d'alimentation en courant 502 Fil principal 504 Microbilles 600 Procédé de fabrication 602 Insertion du tissu éclairant 204 dans le boîtier 102 604 Insertion de la source lumineuse 216 dans l'espace 106 du boîtier 102 606 Coulage de matière liquide dans l'espace 106 du boîtier 102 608 Séchage de la matière coulée 610 Impression du film transparent 612 Collage du film transparent imprimé sur la plaque transparente 104 614 Insertion dans le boîtier 102 et fixation de la plaque transparente 104 700 Procédé de fonctionnement 702 Génération de rayons lumineux par la source lumineuse 212 704 Traversée du moulage 106 par les rayons lumineux 706 Diffusion latérale des rayons lumineux le long des fibres optiques 404 708 Réception de rayons lumineux depuis l'avant de la plaque d'immatriculation éclairante 100 710 Passage des rayons lumineux au travers de la plaque transparente 104 afin de sortir par l'avant de la plaque d'immatriculation éclairante 100 REVENDICATIONS1. Tissu éclairant comportant une trame (206) qui est souple et comporte un assemblage régulier de fibres ou de fils entrecroisés, dont une partie sont des fibres optiques (406) destinées à être parcourues par des rayons lumineux et à les diffuser latéralement, caractérisé en ce que la trame (206) comporte en outre des fils rétro-réfléchissants (404). 2. Tissu éclairant selon la revendication 1, dans lequel la trame (206) comporte des fils de chaîne (402) et des fils de trame (404, 406), et dans lequel les fibres optiques (406) et les fils rétro-réfléchissants (404) sont des fils de trame. 3. Tissu éclairant selon la revendication 2, dans lequel les fils de trame comportent une alternance de fibres optiques (406) et de fils rétro-réfléchissants (404). 4. Tissu éclairant selon la revendication 3, dans lequel les fils de trame comportent une alternance de fibres optiques (406), de fils rétro-réfléchissants (404) et de fils optiquement neutres. 5. Tissu éclairant selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les fils de chaîne (402) sont translucides. 6. Tissu éclairant selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel chaque fibre optique (406) présente un traitement sur toute ou partie de sa longueur afin de laisser échapper la lumière latéralement. 7. Tissu éclairant selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel chaque fil rétro-réfléchissant comporte un fil principal (502) enrobé de particules transparentes (504) sur toute ou partie de sa surface. 8. Tissu éclairant selon la revendication 7, dans lequel les particules sont des microbilles. 9. Tissu éclairant selon la revendication 7, dans lequel les particules sont des micro-prismes. 10. Plaque d'immatriculation éclairante, comportant : un boîtier (102) ouvert vers l'avant d'une direction avant arrière (Av-Ar), une plaque transparente (104) s'étendant dans le boîtier (102), un tissu éclairant selon l'une des revendications 1 à 9, s'étendant dans le boîtier (102) derrière la plaque transparente (104), une source lumineuse (212) destinée à fournir les rayons lumineux au tissu éclairant (204).