Avez-vous rangé vos guirlandes de Noël?

Les brevets peuvent nous en apprendre beaucoup sur l'histoire des technologies.

En cette mi-janvier, vous avez sans doute remisé vos guirlandes de Noël et vous éprouvez un brin de nostalgie. Lisez donc cet article qui retrace l'histoire des éclairages des sapins à travers les brevets.

Les bougies

Depuis les années 1500, les familles ornent leurs sapins de Noël de bougies. Celles-ci sont fixées sur les branches avec de la cire fondue, un processus difficile et qui constitue un risque d'incendie non négligeable. Progressivement ce mode de fixation a fait place à des bougeoirs à contrepoids, plus sûrs et plus faciles à utiliser. Ils sont bricolés à la main et le poids est une décoration, un fruit, un animal modelé. Le dispositif US72,506, par exemple, est conçu en 1867 pour maintenir les chandelles sur le sapin.


            
US72,506 - 1867                   US539,199 - 1895

Les pinces et clips deviennent populaires plus tard. Produits en grande quantité dans des ateliers, ils sont vendus sur les marchés et dans les échoppes. Ils ont une pointe pour maintenir la bougie en place, un réceptacle pour la cire fondue et une pince pour serrer la branche de sapin. Le brevet US539,199, par exemple, décrit en 1895 une pince à ressort.
De nombreux modèles sont équipés d'un mécanisme à rotule pour ajuster la bougie.

Le brevet CH73688 de 1916 combine contrepoids et pince.


CH73688 - 1916                                             US660,899 - 1900

Les inventions autour du bougeoir de Noël se succèdent dans les années 1890 et dans les 20 premières années du 20e siècle et présentent parfois de surprenants raffinements, comme dans le document US660,899 (1900) qui ajoute au système classique un miroir réflecteur ajustable.

La cire étant une denrée chère, les bougies sont parfois remplacées par des systèmes de mini lampes à huile comme dans l'invention US373,958 de 1887 ou même, plus tard, par des brûleurs à gaz tels que décrits dans le document US1,225,241 déposé en 1915.


US373,958 - 1887                                                           US1,225,241 - 1915

Les guirlandes électriques

En 1879, Thomas Edison brevète (US223,898) la première ampoule électrique à incandescence fiable. Deux ans après, son ami et associé Edward Johnson décore sa maison de New York avec la première guirlande lumineuse, composée de 80 'œufs de verre' enveloppés dans du papier de couleur.


US223,898 - 1879

Edison Electric Company commence à vendre de petites ampoules de Noël en 1895. D'abord claires, elles sont vendues ensuite en rouge, en vert et dans d'autres couleurs. En 1894 ou 1895, la Maison Blanche est décorée avec un sapin garni de centaines d'ampoules multicolores : cet illustre exemple est considéré comme le point de départ de l'histoire de l'illumination électrique de l'arbre de Noël.

A partir de 1899 - 1900, les magazines commencent à publier des publicités pour la location de guirlandes lumineuses de Noël et les grands magasins décorent leurs vitrines d'arbres illuminés vers 1901. Mais ces ornements étaient trop chers pour les familles. Il faudra attendre le développement de technologies peu coûteuses pour mettre l'éclairage électrique à la portée de tous.

Et en effet, l'American Eveready Company vend la première guirlande pré-câblée, prête à être branchée, en 1903. General Electric puis Edison Electric embrayent sur cette technologie et lancent la commercialisation de ce type de guirlandes de Noël lumineuses qui ont l'avantage de ne pas nécessiter l'intervention d'un électricien et donc d'être moins coûteuses.

En 1907, Ralph E. Morris, un employé de la New England Telephone Company, a l'idée de miniaturiser les ampoules en regardant les petits voyants des standards téléphoniques.

Le développement commercial vient ensuite. La famille Sadacca, qui possède une entreprise d'éclairage de fantaisie, a l'idée dès 1917 de proposer dans son magasin des lumières de Noël multicolores. Elle met au point des guirlandes de petites ampoules très sûres qui connaissent un immense succès et ont fait de la firme NOMA Electric Company en 1925 et pendant plus de 40 ans le plus grand fabricant de lumières de Noël aux USA.


US1,971,201 - 1928

En 1930 Philips fabrique ses premières guirlandes électriques pour sapins de Noël. Elles sont composées de 9 socles pour 9 ampoules de 14 volts.

Les guirlandes se sophistiquent au fur et à mesure des inventions. Ainsi, en 1936, un brevet est délivré pour un ornement dont les éléments tubulaires sont fixés sur des supports pivotants et qui se fixent avec des ventouses, ce qui rend la guirlande adaptable à des fenêtres et des vitrines de formes et de dimensions différentes. En 1931, le brevet US1,791,533 décrit un dispositif d'éclairage en forme de sapin, avec des rosettes de différentes couleurs disposées à l'arrière des ampoules. 



US2,052,425 – 1936                                       US1,791,533 - 1931

Le brevet US2,028,342, délivré en 1936 à Westinghouse Lamp, concerne le montage de mini-ampoules et le scellage de fils électriques à la paroi de verre pour former des guirlandes de Noël.

US2,028,342 - 1936                                            US2,110,353 - 1938

Le document US2,110,353 de 1938 concerne des cordons lumineux électriques garnis de douilles miniatures et spécialement conçus pour l'éclairage décoratif des arbres de Noël et étudiés pour se disposer harmonieusement et sans difficulté sur les banches.

Sophistication des produits

Tout au long du XXème siècle, les guirlandes, qui coexisteront longtemps avec les bougies, sont composées de lampes à filament fonctionnant sur le même principe que l'ampoule d'Edison. Elles émettent dans un large spectre de lumière qui les font paraître blanches et dégagent de la chaleur qui peut enflammer un sapin trop sec, même si elles sont plus sûres que les bougies.

Les premiers brevets sur les ornements de sapin permettant de détecter la chaleur ou la fumée, comme le document US4,075,614 (1976), se multiplient au fur et à mesure du développement des technologies.


US4,075,614 - 1976               US3,361,902 - 1965

Les inventeurs s'attachent aussi à ajouter des effets spéciaux aux lumières, comme dans ce brevet US3,361,902 qui combine aux effets visuels des effets sonores – par exemple, un tintement de cloche quand un thermostat atteint un certain niveau.

Les guirlandes LED

Si les ampoules à incandescence se sont largement répandues dans les années 1920 et 1930 pour remplacer les bougies, les LED balaient le marché dans les années 1990.

Les guirlandes de Noël à LED présentent une plus grande efficacité énergétique, dégagent moins de chaleur et sont dès lors d'emploi plus sûr. Leur arrivée permet de renouveler les techniques d'éclairage et le design de produits.

Les premières LED ont été brevetées par Texas Instruments (US3,293,513). Le brevet 'Semiconductor Radiant Diode' est délivré en 1966 et concerne des diodes à l'arséniure de gallium émettant dans l'infra-rouge.

US3,293,513 - Texas Instrument 1966  US4,039,890 - Monsanto 1977

La même année, General Electric obtient un brevet (US3,249,473) en ajoutant du phosphore à l'arséniure de gallium, obtenant ainsi la première LED produisant de la lumière visible (rouge). Progressivement sont développées des LED dont la couleur dépend des composés électroluminescents choisis pour les produire.

Le brevet US4,039,890 de Monsanto (1977) propose un réseau bidimensionnel de LED, dans lequel elles peuvent être contrôlées individuellement, ce qui permet différents affichages de couleurs. C'est de cette invention que naissent, entre autres, les écrans LED actuels, basés sur des combinaisons rouge-bleu-vert ainsi que les guirlandes de Noël où les lumières individuelles sont contrôlées avec un ajustement des couleurs via des LED rouges, vertes et bleues.

Les guirlandes LED remplacent assez rapidement les ornements avec des ampoules à incandescence, même si certains sont encore nostalgiques de la forme des bulbes d'origine, voire des flammes des bougies.

     
US7,125,142 - 2004                            US2,782,296 - 1957

Des guirlandes intelligentes

La maîtrise des LED et leur flexibilité est mise à profit dans les jeux de lumière projetés sur des façades et qui se synchronisent sur de la musique, de manière simple d'abord, puis de façon plus élaborée. En 1995, un système d'éclairage programmable (US5,629,587 de 1995) contrôle la durée de l'éclairage et l'intensité des lampes.


US5,629,587 - 1995                                          US8,614,632 - 2013

En 2013, le brevet US8,614,632 décrit un appareil qui convertit les ondes sonores en signaux qui contrôlent les lumières RGB et qui produit un spectacle lumineux.

Aujourd'hui, l'innovation basée sur des logiciels et des réseaux sans fil permettent de créer des jeux de son et de lumière très élaborés.

Aujourd'hui

Dans les guirlandes de Noël comme dans la plupart des produits et techniques, les brevets chinois sont aujourd'hui les plus nombreux. Ils concernent des technologies comme l'IoT, le big data, le Bluetooth…


CN110319412 - 2019      CN110296368 - 2019

Parallèlement à ces développements, la recherche autour des aspects décoratifs des éclairages de Noël se poursuit. On citera par exemple cette guirlande (WO2019/209526) destinée à habiller complètement le sapin et à remplacer toutes les autres décorations moyennant une forme enveloppante étudiée pour se disposer de manière harmonieuse, ou ce sapin en céramique avec LED intégrées (CN209528831).

WO2019/209526 - 2019                      CN209528831 - 2019

A l'opposé de ces nouveautés technologiques pour geeks, la mode penche vers un retour au traditionnel et l'illumination des sapins de Noël avec des bougies électriques ou même naturelles revient au goût du jour. Même si certaines traditions – celles de Suède par exemple - ne les ont jamais abandonnées.

Sources

Recherche par Sirris dans la base de données Orbit de Questel

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