Brevet FR2468175A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne de façon générale les instruments horométriques, tels qu'horloges ou montres, du type comportant un organe d'affichage à éclairage par l'arrière et, plus particulièrement, elle traite de perfectionnements apportés au sup- port qui maintient les éléments constitutifs de l'instrument et d'un agencement perfectionné d'éclairage par l'arrière de l'organe d'af- fichage. Des organes d'affichage électro-optique pour instru- ments horométriques, comme les organes d'affichage à cristaux liquides, ont été largement utilisés dans les montres dites numériques. Les élé- ments dont ces montres sont généralement constitués comprennent un organe d'affichage électro-optique du type à cristaux liquides, une plaquette servant de substrat qui porte un circuit intégré, des con- nexions placés entre les fils conducteurs de. la plaquette et l'organe d'affichage, une base de temps à cristal de quartz, des piles, un support en matériau isolant doté d'évidements appropriés permettant de porter les divers éléments constitutifs, et des moyens permettant de maintenir l'ensemble en un "module". Le module comprend le "mouve- ment" de l'instrument horométrique, qui est placé dans une boîte appropriée. Un exemple de ce type de montage est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 863 436, cédé à la demanderesse. Des organes d'affichage électro-optique, tels que des organes d'affichage à cristaux liquides qui peuvent fonctionner par transmission ou par réflexion, utilisent souvent un éclairage par l'arrière permettant la vision nocturne. Des exemples de brevets décrivant de semblables organes d'affichage sont les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 3 864 905 et 4 043 636, le brevet britannique n0 1 417 958 et les demandes de brevets français n0 79 21 104 et 05 551. Ces dernières demandes ont été déposées par la demanderesse. Très souvent, lesdispositifs d'éclairage d'instru- ments horométriques comprennent un élément de transmission de lumière, ou "conduite de lumière" en matériau transparent tel que le verre ou une matière plastique transparente, permettant de guider la lumière jusqu'au point o elle est diffusée. Des dispositifs de ce type sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 3 043 038, 3 043 947 et 3 574 993. 2468 1 75 au Les dispositifs à conduite de lumière et à éclairage par l'arrière selon la technique antérieure ont générale- ment été concus et construits dans le but particulier de guider, disperser, diffuser ou commander d'une autre manière la lumière. D'autre part, les éléments structurels permettant de maintenir les éléments constitutifs de l'instrument horométrique, tels que ceux mentionnés dans le brevet n0 3 863 436 cité ci-dessus, sont conçus en fonction de leurs aptitudes à jouer le rôle d'éléments de support. Ceci entraîne l'existence d'un grand nombre de pièces pour le dis- positif d'éclairage par l'arrière de l'organe d'affichage, ainsi qu'à des structures plus encombrantes, pour les éléments d'éclairage par l'arrière, que cela ne serait souhaitable pour un instrument horométrique, en particulier une montre-bracelet. Ainsi, un objet de l'invention est de proposer une conduite de lumière perfectionnée destinée à un agencement d'éclairage par l'arrière d'organe d'affichage électro-optique. Un autre but de l'invention est de proposer un instrument horométrique perfectionné comportant un nombre réduit d'éléments constitutifs dans l'ensemble d'éclairage par l'arrière. Selon un autre but, il est proposer un instru- ment horométrique perfectionné comportant un support monobloc de conduite de lumière et d'organe d'affichage. En terme bref, l'instrument horométrique de l'invention possède des éléments comprenant un organe d'affichage électro-optique, une plaquette servant de substrat qui porte un circuit intégré et une source lumineuse éclairant l'organe d'affi- chage, et se distingue en ce qu'il comporte un support perfectionné moulé en un matériau transparent de transmission de lumière, les parties périphériques du support étant conçues pour recevoir l'organe d'affichage et la plaquette servant de substrat, le support possédant une partie plate solidaire centrale.qui est disposée entre l'organe d'affichage et la plaquette. La source lumineuse est de préférence placée dans un évidement adjacent à la partie plate, qui fait fonction de conduite de lumière afin d'éclairer l'arrière de l'organe d'afi- fichage. 2468 175 La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhen- sion de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - - la figure 1 est une vue en coupe d'un module d'instrument horométrique électronique; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée simplifiée des constitutants principaux du module; et - les figures 3 et 4 sont des vues res- pectivement en plan et de côté de l'élément transparent faisant fonc- tion de support et de conduite de lumière qui est l'objet de l'in- vention. En relation avec la figure 1, est présen- tée une vue en coupe d'un module pour instrument horométrique uti- lisant l'invention. Le module présenté correspond à une montrè-brace- let numérique et est destiné à être inséré dans une boite de montre- bracelet (non représentée). Le module, désigné dans son ensemble par la référence 1, comporte un certain nombre d'éléments constitutifs principaux tels qu'un organe d'affichage électro-optique 2, une pla- quette de substrat 3 possédant un circuit intégré 4. Le circuit intégré 4 est protégé et enfermé dans un couvercle 5. Le substrat 3 possède à sa surface supérieure des fils conducteurs de circuit impri- mé qui sont connectés avec les bornes du circuit intégré au moyen de bornes extérieures 6. Ils sont électriquement connectés à des bornes analogues du dispositif d'affichage électro-optique 2 par l'intermédiaire de conducteurs élastomères 7. L'ensemble est maintenu dans un élément constitué d'un support en matière plastique moulée 8 par l'intermédiaire de pattes métalliques 9 partant d'un cadre métal- lique 10 supérieur entourant la zone de vi sion de l'organe d'af- fichage électro-optique. D'autres pattes métalliques 11 sont mainte- nues par le support 8 et sont en contact avec des bornes sur la pla- quette 3. Les pattes 11 font fonction de bornes de commutation lorsqu'elles sont sollicitées par des boutons (non représentés) portés par la boite de montre. Un autre constituant principal, disposé sur la plaquette 3, est une ampoule à incandescence miniature 12 qui est de préférence soutenue pc les fils électriques 13 de façon à 2 4 6 8 1 75 pouvoir se déplacer légèrement et ajuster sa position au moment du montage. L'organe d'affichage électro-optique 2 peut être de l'un de plusieurs types d'organe d'affichage à cristaux liquides pouvant fonctionner dans le mode de transmission, de façon que les repères indiquant l'heure puissent être vus la nuit lorsqu'ils sont éclairés depuis l'arrière de l'organe d'affichage. L'organe d'affichage électrooptique préféré pour l'invention est du type nématique à hélice à effet de champ comportant un polariseur supé- rieur 14 en forme de feuille, des substrats transparents 15 et 16 entre lesquels est enfermé hermétiquement un matériau 17 du type cristaux liquides, et un diffuseur polariseur inférieur 18. Ce der- nier peut être d'une structure stratifiée constituée d'une feuille polarisante et d'une feuille d'un matériau transparent mince tel qu'un polypropylène servant à disperser et diffuser la lumière reçue de derrière l'organe d'affichage. Un dispositif polariseur et dif- fuseur approprié est décrit dans la demande de brevet français n' 79 21 104 citée ci-dessus. Dans la vue en perspective éclatée de la figure 2, sont présentés les éléments mentionnés ci-dessus, et il est montré comment ceux-ci sont assemblés suivant une structure stra- tifiée, positionnés par des parties périphériques du support 8 et maintenus ensemble par les pattes métalliques 9 fixées au cadre supérieur 10. Selon l'invention, comme le montre la figure 1, le support 8 est moulé en un matériau transparent de trans- mission d lumière. Un matériau préféré est une matière plastique transparente en polycarbonate, bien que les matières plastiques acryliques conviennent également dans certaines applications. Le support comporte des parties périphériques 19 qui servent à recevoir et positionner l'organe d'affichage électro-optique 2 au-dessus d'une partie plate solidaire centrale 20. Le support 8 comporte aussi d'autres parties périphériques indiquées par la référence 21 et destinées à recevoir et positionner la plaquette 3 servant de sub- srat sur le côté opposé de la partie plate centrale 20 par rapport à l'organe d'affichage 2. La partie plate centrale du support est 2468 1 75 conçue pour faire fonction de "conduite de lumière" en transmettant la lumière de l'ampoule à incandescence 12 dans tout l'espace situé audessous de l'organe d'affichage 2. A cet effet, la partie centrale définit un évidement 22 pour l'ampoule, cet évidement comportant une surface inclinée 23 constituant un bord de la partie plate 20 et disposée suivant l'angle approprié permettant que les rayons venant de l'ampoule 12 entrait dans la partie plate 20 et soient ensuite réflé- chis sur les surfaces supérieure et inférieure de la partie centrale. Les figures 3 et 4 présentent d'autres détails du support de l'invention. La partie plate centrale 20 possède de part et d'autre des ouvertures rectangulaires 25. Celles-ci permettent à des connexions d'élastomère 7 d'interconnecter des bornes de la plaquette à des bornes de l'organe d'affichage de façon que le circuit intégré puisse faire fonctionner l'organe d'affichage électro-optique. Le support comporte également deux évidements circulaires 26 destinés à recevoir les piles de la montre, et un évidement 27 destiné à loger la base de temps à cristal de quartz. L'évidement 22 mentionné ci- dessus qui loge la lampe 12 au voisinage de la partie plate centrale est également représenté. Le fonctionnement du dispositif de l'inven- tion découle de façon évidente de sa description. Lors du montage des éléments constitutifs, on loge la lampe 12 dans l'évidement 22 tandis que la plaquette 3 est positionnée par les parties périphé- riques du support. Les éléments constitutifs de l'organe d'affichage sont également positionnés par le support et l'ensemble est maintenu par les pattes métalliques 9. Lorsque l'ampoule est mise en service par l'intermédiaire d'interrupteurs (non représentés), de la lumière est transmise à travers la partie plate centrale du support, qui fait fonction de conduite lumineuse afin d'éclairer l'arrière de l'organe d'affichage de façon que les chiffres puissent être vus dans l'obscurité depuis le côté antérieur. Dans la technique antérieure, de semblables conduites lumineuses ont été utilisées, mais il s'agis- sait d'éléments distincts. Dans la technique antérieure, des struc- tures de support ont été utilisées, mais ces supports étaient le plus souvent en une matière plastique opaque choisie sur la base d'autre critères que sa capacité à transmettre la lumière. Dans la structure de l'invention, la fonction de transmission de lumière et la fonction structurelle du support sont combinées. Ainsi, l'invention réduit le nombre des constituants d'un instrument horométrique et autorise une plus grande économie de fabrication, ainsi qu'une réduc- tion de la taille de l'ensemble. 1 Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif mais nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'in- vention. 2 4 6 8 1 7 5 R E V E N D I C A T I O N S 1. Instrument horométrique possédant des éléments constitutifs qui comprennent un organe d'affichage électro-optique, une plaquette servant de substrat qui porte un circuit intégré conçu pour actionner l'organe d'affichage, et une source lumineuse destinée à éclairer l'organe d'affichage, l'instrument étant caractérisé en ce qu'il comprend un support moulé en une matière plastique trans- parente de transmission de lumière, dont des parties périphériques sont conçues pour recevoir l'organe d'affichage et la plaquette ser- vant de substrat et qui possèdent une partie plate solidaire centrale disposée entre l'organe d'affichage et la plaquette, la source lumi- neuse étant disposée au voisinage de la partie plate, si bien que la partie plate centrale du support transmet la lumière venant de la source lumineuse afin d'éclairer l'arrière de l'organe d'affichage. 2. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support définit un évidement pour ampoule entre la partie plate et une des parties périphériques servant à recevoir la source lumineuse, l'évidement possédant une surface inclinée qui forme un bord de ladite partie plate. 3. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau dont est fait le support est une matière plas- tique de polycarbonate transparente. 4. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau dont est fait le support est une matière plas- tique acrylique transparente. 5. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse est une ampoule à incandescence migna- ture apportée par des fils électriques qui sont fixés à ladite pla- quette servant de substrat. 6. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites parties périphériques définissent d'un côté de ladite partie plate un évidement conçu pour recevoir l'organe d'af- fichage et, de l'autre côté de la partie plate, un évidement conçu pour recevoir la plaquette servant de substrat, et en ce que le sup- port définit entre la partie plate et une desdites parties périphé- 2 4 68 1 7 5 riques un évidement d'ampoule conçu pour recevoir la source lumineuse. 7. Instrument selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau dont est fait le support est une matière plas- tique de polycarbonate transparente. 8. Instrument selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une patte métallique maintenant l'organe d'af- fichage, la plaquette servant de substrat et la lampe dans les évide- ments ménagés dans le support.