Procédé d'éclairage de cadrans et dispositif résultant de la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention a pour objet un procédé d'éclairage de cadrans.
Les appareils comportant des cadrans de lecture occupant des positions fixes sont habituellement éclairés par des ampoules électriques classiques disposées dans le local où se trouvent lesdits cadrans. Mais ce système d'éclairage n'offre pas une sécurité complète car il est tributaire du réseau d'alimentation en énergie électrique ou du bon fonctionnement du système d'éclairage de secours s'il en existe. Il est par ailleurs des cas où le local où sont disposés les cadrans de lecture doit de préférence se trouver dans une quasi-obscurité, comme par exemple au poste de pilotage d'un avion ou d'une automobile.
Certains cadrans sont éclairés par une petite ampoule électrique placée dans le boîtier de l'appareil lui-même.
Mais une bonne répartition de la lumière sur toute l'échelle de lecture n'est pas toujours facile à réaliser, les ampoules électriques occupent un volume qui n'est pas négligeable et dissipent en chaleur une partie de l'énergie qu'elles reçoivent, ce qui ne va pas sans inconvénient. Ce système d'éclairage, enfin, n'est pas à l'abri de toute défaillance et il n'est pas autonome.
L'emploi des peintures luminescentes est venu pallier une partie des inconvénients précédents et on a pu le généraliser sur nombre de cadrans mobiles ou de petites dimensions. La luminosité de ces peintures, malheureusement, est assez limitée et elle reste soumise à la sujétion d'une réactivation fréquente par exposition à une source lumineuse externe de forte intensité.
Le procédé selon l'invention permet, au contraire, un éclairage parfaitement autonome, de bonne intensité et de très longue durée. Il est doué d'une grande souplesse de mise en oeuvre qui permet son application à des appareils de forme et de dimension très diverses. Les dispositifs réalisés, enfin, ne nécessitent aucun entretien et sont d'une sécurité de fonctionnement totale.
Le procédé d'éclairage de cadrans selon l'invention est caractérisé en ce que la source lumineuse utilisée est un tube radioluminescent partiellement entouré de surfaces réfléchissantes, en ce qu'on envoie vers le cadran les rayons lumineux issus du tube et desdites surfaces réfléchissantes, en ce qu'on influence au moins une partie de ces rayons par des éléments du cadran, de façon que seuls les rayons provenant des parties du cadran devant être rendues lumineuses soient dirigés vers l'observateur.
L'invention a également pour objet un dispositif résultant de la mise en oeuvre du procédé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'invention.
La fig. 1 représente, vue de face, la partie éclairée du cadran d'un appareil de mesure (appareil de tableau),
la fig. 2 est une coupe verticale, à plus grande échelle, de la fig. 1,
la fig. 3 représente la demi-coupe axiale du boîtier d'un appareil à cadran métallique opaque,
la fig. 4 représente la coupe d'un élément luminescent par un plan perpendiculaire à sa longueur,
la fig. 5 représente la demi-coupe axiale du boîtier d'un appareil à cadran opaque ajouré,
la fig. 6 représente une coupe agrandie d'une partie d'un cadran en matière plastique,
la fig. 7 représente la demi-coupe axiale d'un manomètre de plongée sous-marine,
la fig. 8 représente la demi-coupe axiale du boîtier d'un appareil à cadran translucide éclairé latéralement,
la fig.
9 représente, vu de face, un cadran réalisé en une matière translucide au sein de laquelle a été inséré l'élément luminescent,
la fig. 10 est une coupe partielle selon l'axe OA, et, à plus grande échelle, du cadran de la fig. 9,
la fig. 11 est une coupe partielle selon l'axe OB, et, à plus grande échelle, du cadran de la fig. 9,
la fig. 12 représente, vue de face, la partie utile du cadran d'un appareil de mesure,
la fig. 13 est une coupe verticale partielle, à plus grande échelle, de la fig. 12.
Dans l'exemple illustré par les fig. 1 et 2, le procédé selon l'invention a été utilisé pour l'éclairage du cadran d'un appareil de mesure destiné à être fixé sur un tableau et consulté à distance. La source lumineuse est un élément radioluminescent torique 1 qui constitue l'échelle de lecture, les graduations étant réalisées sous la forme de bandes opaques et noires 22, portées directement par l'élément lumineux. L'extrémité de l'aiguille 21 de l'appareil est équipée d'un tube rectiligne 23, lui-même radioluminescent, et qui est situé sensiblement dans le même plan que les graduations 22 afin d'éviter toute erreur de parallaxe.
Les chiffres que porte le cadran sont rendus visibles au moyen de pastilles radioluminescentes de forme plate 25, enrobées en même temps que le tube 1 dans la matière plastique transparente 24 qui constitue le cadran ou du moins cette partie du cadran. Une peinture opaque et noire 26, appliquée par exemple par un procédé sérigraphique, recouvre l'ensemble du cadran à l'exception d'une bande constituant l'échelle de lecture et située en avant du tube 1 et de l'intérieur 27 du contour des chiffres, en regard des pastilles luminescentes 25.
La visibilité est assurée de jour comme de nuit, les éléments radioluminescents (1, 23 et 25) ayant, de jour, une couleur blanchâtre qui les fait apparaître nettement sur le fond noir du cadran.
Dans l'exemple illustré par la fig. 3, le procédé selon Invention a été appliqué à un appareil de mesure, tel qu'un baromètre, équipé d'un cadran métallique ordinaire opaque. L'appareil a été schématisé, avec son boî- tier 2, son mécanisme 12 et une aiguille 11. La source lumineuse 1, protégée par un revêtement de matière plastique semi-rigide transparente 8, est intercalée entre le cadran 4 et le verre de protection 10. Le rebord interne 3 du boîtier 2 a été poli et joue le rôle d'un réflecteur, renvoyant la lumière émise par le tube 1 vers le cadran 4, qui est recouvert par exemple d'un émail blanc sur lequel les chiffres et graduations, de couleur sombre, ont été fixés ou peints.
Le cadran 4 se trouve donc éclairé, soit par ceux des rayons lumineux issus de la source 1 qui viennent le frapper directement, soit par une fraction notable de ceux qui se trouvent réfléchis à la surface inférieure du verre 10. En sorte que, de jour comme de nuit, l'aiguille 11, qui est de couleur sombre, apparaît très nettement sur un fond clair sensiblement uniforme.
Un dispositif du même type a été réalisé pour l'éclairage du cadran d'appel d'un appareil téléphonique.
La source lumineuse 1 est préférablement, bien que non nécessairement, enrobée dans une mince couche 8 de matière plastique semi-rigide transparente qui assure sa protection mécanique. Cet enrobage peut recevoir luimême, en des zones appropriées, un revêtement réfléchissant 9, qui permettra une concentration de la lumière émise dans une ou plusieurs directions déterminées (fig.
4). Ce revêtement réfléchissant peut également être directement appliqué sur la surface interne ou externe de l'élément émetteur de lumière.
La source lumineuse 1 (fig. 5) est ici placée audessous d'un cadran opaque, convenablement ajouré, en sorte que, dans l'obscurité, apparaissent un certain nombre de zones lumineuses. Une première série d'orifices 6, séparés par d'étroites languettes qui soutiennent la partie centrale 14 du cadran 4, forment une bande annulaire qui apparaîtra lumineuse la nuit et sur laquelle se détachera nettement la silhouette de l'aiguille 11. I1 est d'ailleurs possible, également, de revêtir localement celle-ci d'une mince couche de peinture luminescente comme il est déjà de pratique courante. Les graduations ont été figurées par des encoches 7, de forme appropriée, que l'on peut chercher à rendre plus apparentes dans l'obscurité en soulignant leur contour par une étroite traînée de la même peinture luminescente.
Le cadran est recouvert d'un émail blanc, et la consultation de l'appareil, de jour, n'impose pas de sujétions particulières.
Un disque mince, transparent, peut évidemment être plaqué sous le cadran perforé précédent si l'on veut séparer parfaitement les atmosphères qui règnent de part et d'autre de celui-ci. Ce disque transparent a l'avantage appréciable, par ailleurs, de renforcer la solidité du cadran.
Dans la fig. 6, il s'agit d'un mode de réalisation particulier de l'éclairage par transmission directe de la lumière, qui a été illustré par l'exemple précédent. Le cadran est réalisé en matière plastique en deux temps.
Dans un premier temps, on moule un disque de matière plastique transparente 41, sur lequel sont ménagés des reliefs tels que 42 et 43 correspondant avec précision aux zones ou points qui devront apparaître lumineux.
On coule alors sur le disque 41 une matière plastique ou une peinture opaque appropriée 44. Un léger polissage permet d'éliminer les excès éventuels de matière opaque et de dégager nettement les contours des reliefs transparents.
I1 est facile, directement lors du moulage, ou par un usinage sommaire ultérieur, de donner aux reliefs transparents précédents un état de surface ou une forme générale leur conférant toutes propriétés optiques ou décoratives souhaitées: on peut, par exemple, leur donner une surface dépolie ou granuleuse, génératrice de phénomènes locaux de réfraction ou diffusion, ou encore leur donner une forme générale bombée leur permettant de concentrer la lumière à la manière de lentilles.
Le cadran réalisé ainsi peut être substitué au cadran représenté à la fig. 5.
Dans la fig. 7, la source lumineuse 1 est placée audessous du cadran translucide 5 d'un manomètre pour plongée sous-marine, qui a été représenté de façon schématique avec son boîtier 2, percé d'orifices 14 pour permettre à la pression extérieure de s'exercer sur la membrane élastique étanche 13. Le cadran se trouve donc être lumineux du fait qu'il est translucide. De jour comme de nuit, l'aiguille 11 apparaît en sombre sur un fond clair.
Pour améliorer la lisibilité du manomètre dans l'obs- curité sans nuire à son esthétique à la lumière du jour, la zone entourant chaque chiffre ou graduation peut être réalisée de façon à absorber sensiblement moins de lumière par unité de surface que le reste du cadran. Ce résultat peut être obtenu facilement, par exemple lors du moulage d'un cadran en matière plastique, en pré
voyant des creux convenablement disposés au verso dudit cadran. Ces creux correspondront à des zones plus lumineuses dans l'obscurité, et on peut leur donner la forme de chiffres, assez larges pour pouvoir être iden
tifiés facilement la nuit.
Pour la consultation de l'appa reil à la lumière du jour, par contre, on peut préférer des graphismes plus fins pour des raisons esthétiques; les signes correspondants seront fixés ou peints, de façon appropriée connue, au recto du cadran, au-dessus des signes plus épais destinés à n'apparaître que dans l'obscurité.
Une autre mise en oeuvre (non représentée) a trait à un appareil téléphonique. Il s'agit du cadran translucide qui a été décrit en détail dans la fig. 7 dans le cas particulier d'un manomètre de plongée sous-marine.
Dans le cas de cet appareil, l'exiguïté du boîtier imposait l'emploi d'une source lumineuse de très faibles dimensions, et par là même de faible intensité. Et l'on craignait que, dans l'obscurité, des graduations opaques d'épaisseur normale ne se détachent pas avec suffisamment de netteté sur un fond faiblement éclairé. Aussi a-t-on préféré faire apparaître des graduations ou chiffres lumineux sur un fond plus sombre.
Toutefois, la dimension habituelle des cadrans d'appel téléphonique autorise généralement l'emploi de sources radioluminescentes plus puissantes, dont la lumière est d'ailleurs concentrée dans la seule zone annulaire utile, par exemple grâce à un revêtement réfléchissant tel que celui de la fig. 4. Le cadran est ici réalisé en une matière translucide blanche, sur laquelle les chiffres ou lettres sont simplement tracés au moyen d'une peinture noire. De jour comme de nuit, les chiffres ou lettres apparaissent donc en sombre sur un fond clair, comme sur tous les cadrans d'appel téléphonique actuellement utilisés.
Dans l'exemple de la fig. 8, le procédé selon l'invention a été utilisé dans un appareil de mesure dont le cadran translucide 5 est éclairé latéralement par la source lumineuse 1. La lumière se diffuse dans la masse de la matière qui constitue le cadran, et, de jour comme de nuit, les aiguilles, chiffres et graduations apparaissent en sombre sur un fond clair.
Pour améliorer le rendement pratique d'utilisation de l'énergie lumineuse fournie par la source, les surfaces internes du boîtier peuvent être polies ou revêtues d'un enduit réfléchissant.
La source 1 est constitue d'un seul élément torique ou de plusieurs éléments partiels complémentaires.
Il s'agit dans les fig. 9, 10, 11, d'une variante de réalisation de l'éclairage dans la masse d'un cadran translucide qui a été illustré par la fig. 8.
Le tore lumineux 1 est inséré dans la masse même d'un cadran translucide 5, soit lors de la réalisation par moulage de celui-ci, soit, comme schématisé en fig. 9, 10 et 11, par introduction dans une gorge appropriée 15 où il est fixé par une colle transparente. L'emplacement des graduations est marqué par des encoches triangulaires telles que 16 (fig. 9 et 11). La saignée torique 15 et les encoches triangulaires 16 sont obtenues directement au moulage. On peut les rendre plus lumineuses par un mince dépôt de matière réfléchissante, dont l'excès est enlevé par un léger polissage du cadran.
Dans l'exemple des fig. 12 et 13, le procédé selon l'invention a été adapté au cas du cadran d'un appareil de mesure destiné à prendre place sur le tableau de bord d'un avion.
Un élément torique luminescent 1 est noyé, lors du moulage de celle-ci, à l'intérieur d'une pièce de métacrylate de méthyle 34 de forme appropriée, dont les fig. 12 et 13 donnent respectivement une vue en élévation et une coupe verticale à plus grande échelle. La pièce 34 est fixée sur le fond 30 du cadran, et, à l'exception de ses faces 38 et 39, elle est recouverte d'une première couche de peinture diffusante blanche ou d'un enduit réfléchissant, puis d'une deuxième couche de peinture noire opaque (35, 36, 37). La surface 38, dépolie, diffuse la lumière, formant un fond clair lumineux sur lequel se détachera nettement la silhouette de l'aiguille 31. Sur la face 39 vient s'appliquer une contreplaque transparente 33 au revers de laquelle, après application d'un revêtement opaque, ont été gravés les chiffres ou graduations.
La disposition générale adoptée permet d'éviter pratiquement toute erreur de parallaxe.
REVENDICATIONS
I. Procédé d'éclairage de cadrans, caractérisé en ce que la source lumineuse utilisée est un tube radioluminescent partiellement entouré de surfaces réfléchissantes, en ce qu'on envoie vers le cadran les rayons lumineux issus du tube et desdites surfaces réfléchissantes, en ce qu'on influence au moins une partie de ces rayons par des éléments du cadran, de façon que seuls les rayons provenant des parties du cadran devant être rendues lumineuses soient dirigés vers l'observateur.
II. Dispositif résultant de la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I.