Brevet FR2562695A1 — publié le 19851011

j1 2S 62695 Affichage alphanumérique à l'aide de segments et sous- segments La présente invention concerne les supports animés, porteurs d'une motrice de motifs permettant la diffusion d'informations diverses à l'aide d'un message alphanumérique. - Les dispositifs connus dans ce domaine utilisent: A/ Un système à volets permettant l'affichage de l'heure et de la dote, ou outres informations numériques, basé sur la décomposition d'un chiffre ou d'une lettre en deux éléments suivant un axe vertical ou horizontal. -Ce système présente l'inconvénient d'une épaisseur impor- tante vis-à-vis de la dimension de l'affichage et d'un coût élevé pour la réalisation en grande dimension. Le dispositif suivant l'invention, permet d'éviter ces inconvénients, Dans celui-ci l'épaisseur du support de l'affichage est faible et quasi constante quel que soit la hauteur. L'affichage proprement dit est constitué de profilés du commerce peu coûteux, par conséquent la dimension n'est pas l'élément prépondérant dons le coût global de l'invention. BY Un système d'affichage par segments, matérialisés soit mécaniquement par volets et caches, soit électroniquement par cristaux liquides, ou diodes; qui présente l'inconvénient de ne pas être adapté à l'affichage industriel de gronde dimension. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients, en faisant varier sans aucun problème la hauteur du support de l'affichage et en donnant une bonne vision de l'image de jour caomme de nuit en utilisant la lumière naturelle ou arti- ficielle. C/ Un sytème à motrice de points constitués: - de pastilles mobiles suivant un axeSvertical ou horizontal - de diodes électroluminescentes d'ampoules électriques Ce système performant possède un inconvénient majeur en ce qui concerne la maintenance et la réparation. Le dispositif suivant l'invention se contente d'un entretien faible (vérification des micro moteurs), l'offi- choge est scindé en éléments indépendants, facilement interchangeable en cas de panne, regroupant en partie inférieure les éléments sensibles et permettant la réparation rapide d'une panne mineure. 256269S - 2- Le dispositif, objet de l'invention, décompose chaque chiffre ou choque lettre en segments verticaux ou horizontaux. Chaque segment: 1/ dans le cas d'un affichage numérique uniquement, comportero.au minimum - s'il est disposé verticalement 4 motifs différents, - s'il est disposé horizontalement 3 motifs différents, 2/ dons le cas d'un affichage alphanumérique, on pourra utiliser une décomposition en segments disposés indifférement verticalement ou horizontalement. Suivant l'esthétique recherché pour le graphisme de l'affichage, il nous faudra au minimum 9 motifs différents. L'élément d'affichage (chiffre ou lettre) est scindé en segments possédant chacun un certain nombre de sous-segments porteur du motif, le nombre étant fonction de la dimension souhaitée. Le sous-segment est un élément mécanique qui, dans sa forme.la plus simple pourra être un tube (métallique, PVC,....),le motif sera imprimé sur ce tube. L'assemblage de plusieurs tubes dans un noyau transparent, animés d'une façon identique constitue un segment. Le dispositif présente une épaisseur assez faible et quasi constante, sa structure segments-sous-segments permet une mise en oeuvre et un dépan- nage simple, l'ensemble moteur est situé.en partie basse et facilement démontable. Le mécanisme d'entraînement se trouvant généralement à l'extérieur, dans une enceinte étanche, pourra être Eenvoyé à l'intérieur d'un bâtiment (tour de gronde hauteur) par une liaison mécanique simple permettant l'accès facile au mécanisme pour l'entretien ou la réparation. Les éléments d'affichage très lisibles le jour car présentant une image dessinée et contrastée iseront visibles la nuit-gr8ce à un simple éclairage par spots. Outre l'affichage horaire, le système présenté pourra trouver sonzutilisation pour l'affichage divers dans certains lieux publics ou privés: gares, aéro- gares, expositions, congrès, stades, spectacles, festivités... Le dispositif trouve également une application simple dans le domaine des jouets éducatifs, en effet, les segments seront constitués de prismes pouvant tourner autour d'un axe vertical, les sous segments seront également porter par des - 3 - prismes axés horizontalement occupant les 3 face du prisme porteur, ainsi l'utilisateur peut rechercher parmi de nombreuses combinaisons, les chiffres, les lettres de l'alphabet, ou tout autre puzzle. Il est donné à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation se référant aux dessins ci-annexés. Pour l'affichage alphanumérique fig. 1: le sous-segment coupe transversole fig. 2: le sous-segment coupe longitudinale fig. 3: vue de face d'un segment équipé de six sous-segments fig. 4: coupe d'un segment fig. 5: schéma du mécanisme de mise en place de l'affichage en vue de face fig. 6: schéma du mécanisme de mise en place de l'affichage en coupe longitudinale fig. 7: schéma du mécanisme de mise en place de l'affichage en coupe transversale fig. 8: schéma de montage de plusieurs éléments d'affichage fig. 9: étude du graphisme fig. 10:analyse des motifs fig. 11:vue en élévation d'un autre mode d'assemblage des segments et sous- segments fig. 12:coupe d'un autre mode d'assemblage des segments et sous- segments Pour l'affichage numérique fig. 13: le sous-segment coupe transversole fig. 14: le segment vue de face et coupe fig. 15: étude du graphisme, analyse des motifs Nous analysons dans un premier temps, les figures se rapportant à l'affichage alpha- numérique à l'aide d'une décomposition horizontale en 7 segments composés de 6 sous- segments porteurs de 9 motifs différents. fig. 1: Le sous-segment est constitué de deux tubes cylindriques (1) et (2), concen- triques. Le tube extérieur (1) est porteur de 4 motifs (3), possède une lumière égale à 1/5 de sa circonférence laissant apparaître le tube intérieur (2) qui est porteur de 5 motifs (3). - 4- fig. 2: Les deux tubes pivotent simultanément et de façon différente, ils reposent donc sur deux chassis dissociés (4) et (5) et possèdent deux entraînements différents (6) et (7). fig. 3: Le segment constituant le 1/7e du chiffre ou de la lettre est composé de six sous-segments (8) qui pivotent tous d'une façon identique dons un même segment. Le mouvement de rotation est transmis aux tubes, au moyen d'une crémaillière (9) à une série d'engrenages coniques (10),la rotation doit avoir un angle déterminé pour choquesegment afin d'afficher en général 7 images différentes constituant le chiffre ou la lettre. L'angle de rotation égal à K x 72 , (K variant de 0 à 5) est obtenu par un déplacement vertical plus ou moins important de la crémoillière qui est guidée à l'intérieur d'un rail (11) fixé sur toute la hauteur de l'élément d'affichage. fig. 4: Le segment est un ensemble mécaniquement simple, dont les éléments sont incorporés dans un bloc moulé (12) constitué d'un matériau transparent. Afin d'améliorer la qualité de l'affichage, nous-disposons des miroirs prismatiques (13) entre chaque sous-segment (8), l'image affichée ne présente alors, aucune discontinuité. Des balais (14) fixés sur les tubes intérieurs (2) permettent l'auto nettoyage du bloc transparent lors des rotations. En outre, le bloc support (12) reçoit dans sa partie non visible des mini-résistances chauffantes (28) destinées à dissiper une condensation ou un givre éventuel. fig. 5 - 6 - 7 Le rail (11) reçoit verticalement 7 crémaillières qui transmettent les ordres aux 7 segments;-il est muni au droit des segments de: - 5 électroaimants (15) qui permettent l'arrêt mécanique de la crémoil- lière (9) à un niveau tel, que la rotation des tubes soit assurée pour afficher le motif désiré, chaque électroaimant correspondant à 1/5 de tour (72 ). Chaque crémaillière est animée d'un mouvement vertical du bas vers le haut par l'intermédiaire d'une tête d'entraînement (16) mise en contact sur une courroie (17) disposée verticalement sur toute la hauteur de l'élément d'affichage et animée d'un mouvement de translation. Le déplacement de la crémoillière du haut vers le bas, à l'intérieur du rail est assuré par son propre poids. L'affichage alphanumérique comporte deux entraînements différents, choque élément possède deux systèmes de commande à crémaillière totalement identi- que. Lors de la sélection d'un chiffre ou d'une lettre, le message est communiqué électriquement à chaque électroaimant, si la crémaillière est immobilisée à l'électrooimont n 3 et qu'elle doit se rendre au n 5 elle se déplacera sous l'effet de sons propre poids, dans le cas contraire, la crémaillière immobilisée à l'électroaimont n 3 et devant se rendre à l'électrooimant n 1, chutera jusqu'au contact:(18) disposé au pied du rail et permettant à l'électroaimant (20) de pousser la tête d'entraînement (16) sur la courroie (17), la crémoillière remonte à l'intérieur du rail jusqu'au contact (19) qui coupe l'électroaimant n 1(20) et qui libère la crémail- lière à l'intérieur du rail jusqu'au contact avec l'électroaimant n 1. Il existe une relation entre le tube intérieur et le tube extérieur; en effet, lorsque l'ordre est donné sur une électroaimant commandant le tube intérieur, automatiquement tous les électroaimants n 1 à 4 du tube exté- rieur sont coupés; ce qui permet à la crémaillière de se trouver en position 5 qui correspond à la présentation de la lumière, rendant visible le motif souhaité et porté par le tube intérieur. fig.8 Afin de présenter un message complet, il est nécessaire de disposer plusieurs éléments (21) composés de sept segments (22) disposés horizontalement et animés de la façon décrite précédemment à l'aide d'un ou plusieurs moteurs (23) qu entraînent un arbre de transmission unique (24) ce dernier commu- nique au pied de chaque élément le mouvement de translation aux crémaillières par l'intermédiaire des courroies (17) entraînées et guidées par deux poulies (25). fig. 9 et 10 Cet exemple de graphisme conduit à une représentation de toutes les lettres de l'alphabet et de tous les chiffres à l'aide d'une décomposition hori- zontale en 7 segments, chaque sous-segment est porteur de 9 motifs différents. 2562695S - 6 - fig. 1l1 et 12 I1 s'agit d'un autre mode d'assemblage des segments et sous-segments, utilisable en particulier dans le domaine des jeux éducatifs. Le sous-segment (26) est constitué d'un prisme porteur de 3 motifs qui peut opérer une rotation suivant un axe horizontal (27). L'association de 3 sous-segments constituent un segment (28) qui est de ce fait por- teur de 9 motifs comme énoncé dans le principe général. Le segment est un caisson de forme prismatique, constitué de deux plaques parallèles (29) reliées par l'intermédiaire de trois supports (30), les faces latérales étant constituées des trois sous-segments (26).L'association de plusieurs segments, pouvant opérer une rotation suivant un axe commun vertical (31) est nécessaire afin d'obtenir la lettre ou le chiffre re- cherché. Nous analysons dans un second temps, les figures se rapportant à l'affichage nu- mérique à l'aide d'une décomposition verticale en 5 segments composés de 6 sous- segments. fig.13: Dans le-cas, le sous-segment est constitué que d'un seul tube (32), porteul de 5 motifs (3). fig. 14: Le segment (22) est disposé verticalement, la commande de la rotation des sous-segments est simplifiée en utilisant au pied de chaque segment un micromoteur (33) fonctionnant pas à pas suivant les ordres transmis par un analyseur qui comptabilise les impulsions électriques transmises par l'horloge mère. Cet analyseur transmet 4 types d'information au micromoteur: - 1 - marche avant-arrière - 2 - avancer 1 pas - 3 - avancer 2 pas - 4 - neutre Ainsi la présentation des motifs est possible, en s'affranchissant d'une rotation complète du tube, ce qui est souhaitable pour l'affichage horaire - 7 - fig. 15: Analyse du graphisme et des motifs Cet exemple de graphisme conduit à une représentation de tous les chiffres à l'aide d'une décomposition verticale en 5 segments, chaque sous-segment est porteur de 5 motifs différents. Il est possible d'introduire un sixième motif préenregistré (dessin publicitaire) qui permet alors l'af- fichage alterné de l'heure et d'une publicité. - 2562695 -8- "REVENDICATIONS" 1 - Dispositif regroupant des supports animés, porteurs d'une motrice de motifs (3) permettont la diffusion d'informations diverses à l'aide d'un message olphanumérique, comportant des éléments (21) se décomposant en segments ver- ticaux ou horizontaux caractérisé en ce que choque segment (22) est divisé en sous-segment (8), constitués d'un profilé unique (26) dans le cas d'un offi- choge numérique ou deux profilés coaxiaux (1) et (2) pour l'offichoge alphanumérique. Le mécanisme permettant la rotation des sous-segments (8) est entièrement électromécanique: Un moteur (23) dessert un ensemble d'éléments d'affichage par l'intermédiaire d'un axe de transmission (24) qui au pied de chacun d'eux transmet à deux courroies (17) par l'intermédiaire de poulies (25),-un mouvement de translation qui sera utilisé ponctuellement pour animer des crémaillières (9) guidées verticalement dans un rail (11) et stoppées mécaniquement par des électroaimants (15) lors de leur déplacement. La distance parcourue par la crémoillière est fonction de l'angle de rotation désiré pour les soussegments, ce dernier étant lié au nombre de motifs. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé possède soit une section circulaire, soit une section polygonale, qui confère à l'en- semble de l'appareil une épaisseur faible tout en étant adapté à l'affichagge industriel de grande hauteur. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le soussegment (8) est porteur dans le cas d'un affichage numérique d'au moins cinq motifs dif- férents (3) pour une décomposition par segments verticaux, d'au moins trois motifs différents pour une décomposition par segments horizontaux. Pour l'af- fichage alphanumérique le nombre de motifs est au moins de neuf quel que soit le mode de décomposition. Des motifs complémentaires peuvent s'associer aux motifs précédents pour:pré- senter d'une façon systématique des images préenregistrées. 2562 69 5 4 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des miroirs prismatiques (13) sont disposés entre choque sous segment (8), l'image affichée en présentant alors aucune discontinuité. 5 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'association des tubes et miroirs constituant le segment forme un ensemble homogène mé- caniquement simple par incorporation dans un bloc moulé (12) constitué d'un matériaux transparent. 6 - Dispositif suivant les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que chaque cylindre est équipé en périhérie, sur des surfaces réduites, de matériau doux et souple (14) permettant lors des rotations, de nettoyer par simple frottement la face visible du bloc support transparent (12). 7 - Dispositif suivant les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que le bloc support transparent (12) est muni sur sa face non visible de minirésistances chauffantes destinées à dissiper une condensation ou un givre éventuel. 8 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les segments sont portés par des profilés principaux pouvant opérer une rotation suivant un axe vertical ou horizontal et les sous-segments sont portés par des profilés se- condaires, solidaires des profilés principaux, pouvant opérer une rotation suivant un axe perpendiculaire au premier. Cet autre mode d'assemblage est applicable en particulier au domaine des jeux éducatifs.