Brevet FR2440589A1 — publié le 19800530

La présente invention concerne les dispositifs d'affichage permettant la représentation graphique des chiffres, des lettres de l'alphabet et de signes analogues. Plus précisément, elle s'applique aux affichages de caractères de dimensions relativement importantes comme on peut en trouver par exemple dans les lieux publics tels que les halls de gare- et d'aéroport ou bien sur les autoroutes afin de signaler une anomalie de la circulation. On utilise généralement à cet effet un motif à plusieurs segments permettant toutes les combinaisons nécessaires à la visualisation des chiffres ou des lettres. Pour ce faire, certains segments doivent se différencier des autres afin de constituer le graphisme désiré. Dans ce but, on fait couramment appel à plusieurs techniques connues. Ainsi, dans le domaine de l'électronique, on agence des diodes luminescentes, commandées électriquement, mais cellesci sont mal adaptées pour des caractères de plusieurs centimètres. On emploie également les cristaux-liquides qui ne consomment que peu d'énergie mais ne présentent pas un contraste suffisant et sont faiblement visibles dans un milieu fortement éclairé. En outre, leur durée de vie est faible ainsi que leur angle de visibilité. I1 en va de même pour les dispositifs à ampoules qui sont employés de préférence en nocturne. Ceux-ci exigent un entretien fréquent (remplacement des ampoules grillées) et consomment de l'énergie électrique en quantité non négligeable. On connaît enfin des dispositifs de type mécanique dans lesquels l'apparition et la disparition de chaque segment résulte du déplacement commandé de façon appropriée d'un obturateur ou volet mobile par rapport à'une ouverture d'un cache fixe. Cette technique permet des affichages de grandes dimensions à un faible coût. De plus, les caractères s'avèrent particulièrement visibles et contrastés lorsque les segments sont soumis au rayonnement lumineux d'une source appropriée. Toute fois, on se heurte à des problèmes de chevauchement des obturateurs et d'interaction entre les segments lorsque le motif de base se complique tout en gardant une compacité suffisante pour permettre une lecture facile. Ce problème concerne notamment la représentation des lettres d'alphabet. La présente invention vise un dispositif de ce type, à obturateur et cache, permettant la représentation lisible des chiffres , des lettres et de signes ou sigles analogues. A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un cache comprenant des ouvertures agencées selon le motif de base, les obturateurs correspondant à chaque ouverture étant répartis selon au moins deux plans d'obturation distincts approximativement parallèles afin d'éviter tout chevauchement desdits obturateurs lors de leurs mouvements respectifs. De préférence, afin d'obtenir un bon guidage des obturateurs, à chaque plan d'obturation correspond un cache distinct, lesdits caches étant disposés de façon approximativement parallèle de telle sorte que leurs ouvertures analogues apparaissent en confidence pour un observateur extérieur. Plus particulièrement, les obturateurs peuvent être disposés sur l'une ou l'autre face des caches. Dans le cas où l'on utilise une source lumineuse afin d'obtenir un affichage clairement visible et fortement contrasté, celle-ci est bien entendu disposée à l'arrière des caches. I1 est alors avantageux d'employer une plaque diffusante, par exemple en matière opaline, qui peut d'ailleurs être le cache arrière le plus près de ladite source. Afin d'éviter les phénomènes d'ombre portée, les obturateurs doivent alors nécessairement se trouver en avant du cache diffusant. Selon le mode préférentiel de l'invention, le dispositif comporte un motif à 16 segment s comprenant 8 segments de pourtour, 4 segments médians en croix et 4 segments diagonaux, un cache avant et un cache arrière, les obturateurs afférents aux segments diagonaux et les obturateurs afférents aux segments en croix n'étant pas disposés sur le même cache. Selon une autre caractéristique, chaque obturateur comporte une goupille guidée dans une fente du cache, ladite goupille étant soumis à l'action du bras de commande de moyens d'entratne- ment appropriés, ce qui permet son mouvement. De préférence, les moyens d'entrainement sont constitués par des électro-aimants bistables. Selon une autre caractéristique, on dispose à l'arrière des caches un tube fluorescent dont la lumière permet d'éclairer les segments dégagés par leur obturateur, ce qui assure une excellente visibilité et ne consomme que peu d'énergie. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-dessous étayée par les dessins sur lesquels - la Figure 1 montre une élévation latérale d'une coupe schématique montrant les éléments essentiels du mode de réalisation préférentiel à 16 segments, - la Figure 2 montre de façon schématique l'implantation des obturateurs sur le cache arrière du mode préférentiel à 16 segments, - la Figure 3 montre de façon schématique l'implantation des obturateurs sur le cache avant du mode préférentiel à 16 segments, - la Figure 4 montre de façon schématique l'implantation des moyens d'entraînement des obturateurs sur le cache arrière du mode préférentiel à 16 segments, et - la Figure 5 montre un-détail d'un moteur. La Figure 1 montre clairement les éléments essentiels du dispositif selon l'invention. On a référencé en 100 un bottier de forme parallèlépipédique qui comporte sur sa face avant une plaque transparente de protection, un cache avant 120 cet un cache arrière diffusant 130 tandis qu'un tube fluorescent 170 est dis- posé à l'arrière du bottier afin d'éciairer de façon visible les segments dont les ouvertures sont dégagées par leurs obturateurs respectifs. On a représenté de façon partielle et très schématiquement en 9m un moteur fixé sur la face interne du cache arrière et entrainant, par l'intermédiaire du bras de commande 142, un obturateur 9a solidaire d'une goupille 144 qui peut coulisser dans une fente de guidage 9f.L'obturateur 16a du cache avant est entrainé par un moteur 16m comportant un bras 52, lequel commande la goupille 154 de l'obturateur 16a. Cette goupille est guidée par la fente 16f et traverse le cache arrière par la fente de passage 16p. On remarque que les caches sont maintenus en position par des douilles de fixation 180 et que les obturateurs sont disposés sur la face avant de ceux-ci. Bien entendu, on n'a représenté que deux moteurs à des fins de simplification. Sur la Figure 2, à laquelle on se référera, les obturateurs afférents à chaque segment sont en pointillé tandis que les ouvertures constituant le motif de base sont en trait plein. Ls obturateurs sont représentés en position d'obturation des ouvertures et les flèches représentées indiquent la direction des mouvements de chaque obturateur. Ce schéma concerne plus particulièrement le cache arrière 130. On a représenté en 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, les ouvertures de pourtour du motif ainsi que les obturateurs correspondants la, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a. De même, les ouvertures en croix 9, 10, 11, et 12 sont obturées par leurs obturateurs respectifs -9a, l0a, Ila, 12a, tandis que les ouvertures diagonales 13,14,15 et 16 ne comportent pas d'obturateurs correspondants sur le cache arrière. On voit que le dégagement des obturateurs peut s'effectuer sans chevauchement. La Figure 3 montre l'implantation sur le cache avant 120 des obturateurs diagonaux 13a, 14a, 15a et 16a obturant les ouvertures diagonales 13, 14, 15 et 16. Les autres ouvertures 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, et 12 complétant le motif de base ne comportent pas d'obturateurs sur le cache avant. On comprendra que la superposition des Figures 2 et 3 permet de reconstituer un motif de base dont chaque segment peut ëtre obturé ou dégagé soit sur le cache avant soit sur le cache arrière. I1 est important de remarquer que les obturateurs qui présentent une forme polygonale, peuvent venir occulter les ouvertures adjacentes lors de leur retrait. Ceci se produit entre les obturateurs médians en croix 9a, lOa, pila, 12a et les obturateurs diagonaux 13a, 14a, 15a, 16a, lorsqu'ils sont consécutifs. Ainsi, il est clair que le dégagement de l'obturateur 14a va occulter l'ouverture 9, celui de l'obturateur 13a l'ouverture 12, celui de l'obturateur 16a l'ouverture 11 et celui de l'obturateur 15a l'ouverture 10. De même, les obturateurs 9a, lOa, lla et 12a vont respectivement occulter partiellement les ouvertures 13, 14, 15 et 16 du cache arrière. Ceci n'a que peu d'importance puisque les chiffres arabes et les lettres de l'alphabet latin obtenus ne nécessitent pas la libération simultanée de deux ouvertures consécutives médianes ou diagonales. La Figure 4 permet de bien comprendre l'implantation des moteurs qu'on a représentés en trait plein et qui agissent par l'intermédiaire de leur bras de commande entre des positions extrêmes figurées en pointillé à travers les fentes percées dans le cache arrière. Les ouvertures ont été comme précédedient référencées de 1 à 16. Elles sont soumises à l'action des moteurs lm, 2m, 3m, 4m, 5m, 6mt 7m, 8m, 9m, lOm, film, 12m, 13m, 14m, 15m, 16m, qui agissent par leur bras de commande sur les goupilles des obturateurs correspondants, lesquelles sont mobiles dans les fentes de guidage lf, 2f, 3f, 4f, 5f, 6f, 7f, 8f, 9f, 10f, llf, 12f.On remarquera que les moteurs 13m, 14m, 15m, 16m qui actionnent les goupilles des obturateurs du cache avant ont leur bras de commande mobile au-dessus des fentes de passage 13p, 14p, 15p, 16p, dont les dimensions sont plus importantes que celles des fentes de guidage. Ceci permet d'éliminer tout.problème de frottement avec le cache arrière (cf Figure 1). La Figure 5 montre le détail d'un électro-aimant bis tuable 9m permettant la manoeuvre d'un obturateur. Celui-ci comporte un aimant bipolaire 140a monté à rotation et soumis au champ magnétique d'une bobine 140b, une armature mécanique l4Od permettant de provoquer la fermeture des lignes de champ. La bobine est alimentée à partir du secteur et d'un transformateur redresseur par un inverseur de polarité à contacteur 140c qui permet d'envoyer des impulsions qui orientent l'aimant selon deux directions opposées. Le contacteur 140c est de préférence électronique, de façon que le codage des symboles à afficher puisse être modifié, notamment par l'intermédiaire de microprocesseurs.Le bras 142 est coudé et peut comporter à sa partie arrière un contre-poids 142b qui permet d'éviter les frottements de la fourche 142a contre le cache arrière 130. Ce contrepoids s' avère utile pour les obturateurs ayant un mouvement vertical; en effet il permet d'équilibrer le moment exercé par le poids de l'obturateur et diminue ainsi le couple à appliquer par l'électro-aimant. La fourche 142a comporte un évidement 142c dans lequel est mobile la goupille 144 de l'obturateur correspondant non représenté. On remarque que le mouvement alternatif de rotation du bras 142 en trame un mouvement alternatif de translation de la goupille 144 dans la fente de guidage 9f. La goupille 144 est fixée à deux patins en forme de plaque situés respectivement drs deux côtés du cache 130.Un seul de ces patins 144p est visible. Afin de diminuer les frottements, ces patins peuvent être estampés sur leurs bords latéraux afin de présenter ainsi des saillies assurant un contact ponctuel avec les bords de la fente de guidage 9f. L'obturateur correspondant, non représenté, peut être fixé par tout moyen adéquat à la goupille. Par exemple, il peut être maintenu entre le patin de guidage non repreXsenté et etune petite plaque métallique de même forme. Dans le but de diminuer les frottements, on choisira de préférence pour les obturateurs une matière souple à très faible coefficient de frottement comme par exemple une feuille tramée de plastique ou de fibres de verre enrobées. Pour un affichage de grandes dimensions,des moteurs plus puissants peuvent être nécessaires; on peut dans ce cas avoir un autre aimant cylindrique situé à l'autre extrémité de-la bobine et monté lui aussi sur l'axe du bras de commande. On comprend que l'utilisation de bras coudés permet d'éviter les phénomènes d'ombres portées à travers les segments lors de l'éclairage par le tube fluorescent. De même, il est avantageux d'utiliser une matière opalisée pour le cache arrière. De même, afin d'éviter des phénomènes de coupure de faisceau lumineux, il est préférable que les ouvertures du cache avant soient de dimensions légèrement inférieures à celles du cache arrière. Bien entendu, la présente invention, décrite à propos d'un mode de réalisation préférentiel s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit et notamment à la représentation de sigles et de signes variés. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'affichage à plusieurs segments disposés selon un motif de base du type dans lequel l'apparition ou la disparition de chaque segment résulte de déplacement,par rapport à une ouverture d'un cache fixe, d'un obturateur mobile de telle sorte qu'il est possible d'effectuer toutes les combinaisons de segments nkcessaires à la représentation de chiffres, des lettres de l'alphabet et de signes ou sigles analogues, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un cache comprenant des ouvertures agencées selon le motif de base, les obturateurs correspondant à chaque ouverture étant répartis selon au moins deux plans d'obturation distincts approximativement parallèles afin d'éviter tout chevauchement desdits obturateurs lors de leurs mouvements respectifs. 2) Dispositif d'affichage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à chaque plan d'obturation correspond un cache distinct, lesdits caches étant disposés de façon approximativement parallèle de telle sorte que leurs ouvertures analogues apparaissent en confidence pour-un observateur extérieur. 3) Dispositif d'affichage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le déplacement des obturateurs s'effectue en translation par l'intermédiaire d'une goupille mobile dans une fente de guidage du cache correspondant et que ladite goupille est mue par des moyens d'entratnement. 4) Dispositif d'affichage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens d'entrainement sont constitués par des électro-aimants bistables munis d'un bras de commande agissant sur la goupille de l'obturateur. 5) Dispositif d'affichage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les caches distincts sont faiblement espacés, les obturateurs de chaque cache étant mobiles sur la face avant dudit cache. 6) Dispositif d'affichage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les électro-aimants sont disposés à l'extérieur du pourtour du motif de base sur la face interne du cache situé le plus en arrière et agissent sur les goupilles qui traversent les caches intermédiaires par des fentes de passage de dimensions plus importantes que celles des fentes de guidage afin d'éviter des coincements. 7) . Dispositif d'affichage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les bras de commande sont coudés et peuvent comporter un contre-poids d'équilibrage afin de réduire le couple nécessaire au mouvement. 8) Dispositif d'affichage selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les obturateurs ont la forme d'un polygone et sont réalisés en matière plastique souple ou en fibres de verre enrobées, à faible coefficient de frottement. 9) Dispositif d'affichage selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte un tube fluorescent disposé en retrait par rapport au cache arrière afin de définir un affichage lumineux. 10) Dispositif d'affichage selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le cache arrière est réalisé en une matière opalisée. 11) Dispositif d'affichage selon la revendication 10, ca ractèrlisé par le fait q"il comporte 16 segments comprenant 8 segments de pourtour, 4 segments médians en croix et 4 segments d agonaux, un cache avant et un cache arrière, les obturateurs n rentes aux segments diagonaux et les obturateurs afférents x segments en croix n 'étant pas disposés sur le même cache. 12) Dispositif d'affichage selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les obturateurs diagonaux sont seuls disposés sur le cache avant et sont protégés par une plaque transparente.