Brevet FR2309941A1 — publié le 19761126

L'invention concerne les dispositifs d'affichage destinés à visualiser individuellement des signes sur une aire de visualisation. Ces signes peuvent par exemple être des chiffres. L'invention s'applique en particulier aux dispositifs d'affichage d'états tels que ceux utilisés dans les tableaux de bord d'avions. Ces dispositifs d'affichage doivent visualiser deux états différents symbolisés par une barre verticale et une barre horizontale et un état de repos ou d'alerte symbolisé par une barre oblique. Les dispositifs doivent avoir une faible consommation d'énergie et présenter une grande fiabilité. L'invention a pour objet un dispositif d'affichage à faible consomm tion et de grande fiabilité. Le dispositif d'affichage selon l'invention est caractérisé par le fait que sur l'aire de visualisation on dispose des élé- ments distincts d'affichage à cristal liquide définis par l'intersection des différents signes à afficher, chaque élément pouvant ëtre commun à plusieurs signes, lesdits éléments étant excités de marnière sélective selon le signe à afficher. Selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments d'affichage à cristal liquide sont opaques quand ils ne sont pas excités et au moins un des signes est affiché par excitation de tous les éléments d'affichage à l'excepQion de ceux que le signe sidéré englobe, ce dernier apparaissant en opaque sur fond glairé. Selon encore une autre enrectéristique de l'invention, tous les éléments ont une électrode commune et ils sont commandés par l'intermédiaire d'un circuit logique relié à leurs deuxièmes électrodes. Selon un mode de réalisation de l'invantion destiné à l'affichage d'états, l'aire de visualisation est carrée et elle comporte un élément d'affichage central carré entouré de quatre éléments triangulaires centraux rectangles isocèles adjacents par un des cotés de l'angle droit à l'élément carré central et dont les hypoténuses sont alignées deux à deux, quatre éléments trapézoIdaux rectangles adjacents aux éléments triangulaires et disposés de manière à former une croix avec les éléments précités, deux éléments carrés disposés dans deux coinS opposés de l'aire de visualisation, recouvrant espace délimité par les branches de la croix précitée et adjacents aux grandes bases des éléments trapdzotdaux et quatre éléments triangulaires isocèles adjacents aux petites bases des éléments trapèzotdaux, l'affichage d'une barre étant obtenu par l'excitation de l'élément carré central des deux éléments triangulaires centraux et deux éléments trapè zoRdaux et l'affichage de la barre oblique étant obtenu par excitation de tous les éléments à l'exception de l'élément carré et des éléments triangulaires centraux. Dans ce mode de réalisation, les éléments d'affichage sont réunis en six groupes dont l'excitation est commandée par un circuit logique à deux entrées recevant respectivement un signal de commande de la barre horizontale et de la barre verticale, l'affichage de la barre oblique étant obtenu par l'absence des deux signaux précités. L'invention sera décrite ci-après en détail en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue de face d'un mode de réalisation de l'invention, - les figures 2, 3 et 4 illustrent son fonctionnement, et - la figure 5 est un schéma du circuit de commande. Selon l'invention, l'aire de visualisation est munie d'éléments d'affichage à cristal liquide qui sont distincts et séparés les uns des autres ; leur forme est déterminée par l'intersection des signes à afficher et chaque élément peut donc étre commun à plusieurs signes. Tous les élément d'affichage comportent une électrode commune, dénommée ci-après contre électrode, et une deuxième électrode servant à leur commande. Les éléments d'affichage sont regroupés de la manière suivante : les électrodes de commande de tous les éléments communs au mème groupe de signes sont réunies ensemble et un circuit logique de commande envoie sélectivement sur chaque groupe une tension d'excitation en fonction du signe qui doit ètre affiché. On peut afficher un ou plusieurs signes par excitation de tous les éléments d'affichage à l'exception de ceux qui correspondent au signe considéré. Dans ce cas, si les éléments d'affichage sont du type opaque quand ils ne sont pas excités, par exemple à cristal liquide nématique en hélice, le signe est affiché "en négatif", c'est-à-dire en opaque sur fond allumé. Avantageusement, la tension d'excitation qui est alternative est appliquée en permanence à la contre-électrode et une tension en opposition de phase avec la tension d'excitation précitée est appliquée sur les électrodes de commande par l'intermédiaire du circuit logique de commande. On peut par exemple appliquer la tension d'excitation à l'une des entrées d'un circuit OU exclusif dont l'autre entrée reçoit le signal de commande et dont la sortie est reliée à l'électrode de commande. La figure 1 illustre l'application de l'invention à la réalisation d'un dispositif d'affichage de deux états (barre verticale ou barre horizontale) et d'une barre oblique correspondant à un état de repos ou d'alarme. L'aire de visualisation est constituée par un carré 1 sur lequel sont disposés des éléments d'affichage à cristal liquide 2 à 16. L'élément 2 est un carré occupant le centre de l'aire 1 il est entouré de quatre éléments 3 à 6 ayant la forme d'un triangle rectangle Ssoicèle correspondant à la division par diagonale du carré 2 et qui sont adjacents par un coté de l'angle droit. Ces éléments triangulaires sont disposés de manière que leurs hypotènuses soient alignées deux à deux suivant deux directions parallèles à une diagonale de l'aire 1. Des éléments 7 à 10 ayant la forme d'un trapèze rectangle sont disposés de manière à former une croix avec les éléments 2 à 6. La hauteur du trapèze correspond au c5té du carré 2 et le coté incliné des trapèzes est adjacent à l'hypoténuse des triangles 3 à 6. Dans les surfaces carrées délimitées par les grandes bases des éléments trapèzo9daux 7 à 10 sont placés des éléments carrés 11 et 12. L'ensemble est complété par des éléments 13 à 16 ayant la forme d'un triangle rectangle isocèle dont la forme et la position sont telles qu'ils délimitent avec les éléments 7, 8 et 11, d'une part, 9, 10 et 12 d'autre part, deux triangles rectangles isocèles disposés en regard l'un de l'autre. Tous les éléments sont opaques lorsqu'ils ne sont pas excités et ils comportent une électrode commune, ou contre-électrode, qui est reliée à une connexion C. L'aire de visualisation 1 est entourée d'un cadre 17 coloré en permanence dont la couleur contraste avec celle des éléments d'affichage lorsqu'ils sont excités. Les figures 2 à 4 indiquent les signes qui peuvent ètre affichés. On peut afficher une barre verticale (figure 2) en excitant les éléments d'affichage 2, 3, 5, 7 et 9, une barre horizontale (figure 3) en excitant les éléments 2, 4, 6, 8 et 10 et une barre oblique diagonale "en négatifl' en excitant les éléments 7 à 16 (figure 4). Les électrodes de commande des éléments d'affichage sont regroupé selon leur appartenance aux signes à afficher (figure 1). L'élément 2 qui doit être excité pour afficher une barre verticale ou horizontale a son électrode de commande reliée à une connexion VH. Les électrodes des éléments 3 et 5 qui ne sont excités que pour afficher une barre verticale sont reliées à une connexion V ; de façon analogue, les électrodes de commande des éléments 4 et 6 sont reliées à une connexion H. Les éléments 7 et 9 qui sont excités pour afficher une barre verticale ou une barre diagonale sont reliés à une connexion VD ; de façon analogue 8 et 10 sont reliés à une connexion HD. Enfin, les éléments il à 16 qui ne sont excités que pour l'affichage d'une barre diagonale sont reliés à une connexion D. Le circuit de commande des électrodes est représenté figure 5. On y retrouve les connexions C de la contre-électrode, V, H, VD, HD, D et VH de la figure 1. La tension d'excitation est avantageusement fournie par un 18 générateur de signaux carrés suivi d'un diviseur de fréquence 19 de manière à fournir une tension en créneaux parfaitement symétriques. Un-tel dispositif est décrit en détail dans la demande de brevet français 75 13 051 du 25/04/75 au nom de la Demanderesse. La tension d'excitation est envoyée sur la contre-électrode (connexion C), d'une part, et sur des éléments logiques OU exclusif 20 à 25, d'autre part. Ces éléments 20 à 25 ont leur sortie reliée par l'intermédiaire d'un condensateur 26 aux connexions V, H, D, VH, VD et HD respectivement. Une résistance élevée 27 est branchée en parallèle entre chacune des connexions précitées et la contre-électrode C. Les circuits OU exclusif 20 à 25 transmettent soit la tension d'excitation, soit une tension en opposition de phase avec elle selon que leur deuxième entrée reçoit un O ou un & logique. Le circuit logique de commande comporte deux entrées V' et H' pouvant recevoir un 1 logique. Sur chacune de ces entrées est branché un circuit de filtrage constitué d'un condensateur 28, d'une diode Zener 29 et d'une résistance 30 en parallèle entre l'entrée V' (respectivement H') et la masse ou niveau logique 0. L'entrée V' est envoyée directement sur l'élément OU exclusif 20 pour commander les éléments d'affichage reliés à la connexion V ; elle est également envoyée sur un élément logique NI 31 monté en inverseur dont la sortie est reliée à l'élément 23 pour la commande de l'excitation des éléments HD. De manière analogue, l'entrée H' est appliquée directement à l élément 21 pour commander la connexion H et par un élément NI 32 monté en inverseur pour l'excitation des éléments VD. Enfin les signaux V' et H' sont combinés dans un élément NI 33 dont la sortie est reliée directement à l'élément OU exclusif 24 pour la commande des éléments D et, par l'intermédiaire d'un élément NI 34 monté en inverseur à l'élément 25 pour la commande des éléments VH. On voit que Si l'on applique un 1 logique en V' (et un O en H'), les éléments logiques 20, 22 et 25 fournissent une tension en opposition de phase avec la tension d'excitation et par suite les éléments d'affichage 3 et 5, 7 et 9 et 2 sont allumés. De manière analogue, la présence d'un 1 en H' et d'un 0 en V' entralne l'allumage des éléments 4 et 6, 8 et 10 et?. Lorsque V' et H' reçoivent un 0 logique, c'est-à-dire quand aucun signal de commande n'arrive (état de repos) ou quand le signal de commande ne parvient pas en H' ou V', ce qui correspond à une alarme, les éléments d'affichage reliés aux connexions VD, HD et D sont excités et on obtient la barre diagonale de la figure 4. On voit que l'invention permet d'obtenir un dispositif d'affichage à très faible consommation puisqu'il utilise des cristaux liquides et de grande fiabilité puisqu'il ne comporte pas d'éléments mobiles et qu'il est de conception simple. Par ailleurs, on obtient automatiquement le sI:nal de repos en cas d'avarie. REVENDICATIONS 1. - Dispositif d'affiehage sur une mëme aire de visualisation de plusieurs signes, chaque signe étant affiché isolément, caractérisé par le fait que sur ladite aire de visualisation, on dispose des éléments distincts d'affichage à cristal liquide définis par l'intersection des différents signes à afficher, chaque élément pouvant être commun à plusieurs signes, lesdits éléments étant excités de manière sélective selon le signe à afficher. 2. - Dispositif d'affichage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments d'affichage à cristal liquide sont opaques quand ils ne sont pas excités et qu'au moins un des signes est affiché par excitation de tous les éléments d'affichage à l'exception de ceux que le signe considéré englobe, ce dernier apparaissant en opaque sur fond éclairé. 3. - Dispositif d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'aire de visualisation est entourée d'un cadre coloré en permanence, sa couleur étant en contraste avec celle des éléments d'affichage. 4. - Dispositif d'affichage selon l'une des revendications précédente, caractérisé par le fait que tous les éléments ont une électrode commune, et ils sont commandés par l'intermédiaire d'un circuit logique relié à leurs deuxièmes électrodes. 5. - Dispositif d'affichage selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est destiné à l'affichage de deux états symbolisés par une barre verticale ou horizontale et d'un état de repos ou d'alarme symbolisé par une barre oblique, caractérisé par le fait que l'aire de visualisation est carrée et qu'elle comporte un élément d'affichage central carré entouré de quatre éléments triangulaires centraux rectangles isocèles adjacents par un des cotés de l'angle droit à l'éliment carré central et dont les hypoténuses sont alignées deux à deux, quatre éléments tra pèzoRdaux rectangles adjacents aux éléments triangulaires et disposés de manière à former une croix avec les éléments précités, deux éléments carrés disposés dans deux coins opposés de l'aire de visualisation, recouvrant l'espace délimité par les branches de la croix précitée et adjacents aux grandes bases des éléments trapèzordaux et quatre éléments triangulaires isocèles adjacents aux petites bases des éléments trapèzotdaux, l'affichage d'une barre étant obtenu par l'excitation de 1'élément carré central et des deux éléments triangulaires centraux et deux éléments trapdzoIdaux et l'affichage de la barre oblique étant obtenu par excitation de tous les éléments à l'exception de l'élément carré et des éléments triangulaires centraux. - - Dispositif d'affichage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les éléments d'affichage sont réunis en six groupes dont l'excitation est commandée par un circuit logique à deux entrées recevant respectivement un signal de commande de la barre horizontale et de la barre verticale, l'af- fichage de la barre oblique étant obtenu par l'absence des deux signaux précités.