Brevet FR2596559A1 — publié le 19871002

La présente invention concerne un dispositif pour réaliser électroniquement et électromagnétiquement des affiches d'images, de textes, de dessins et de photographies en couleur et ou en noir et blanc, en densités variables, de toutes dimensions et ou en densité fixe et ou en transmission variable et ou fixe. Les affiches électroniques sont traditionnellement réalisées par l'assemblage de tubes cathodiques, de cristaux liquides qui ont l'inconvénient d'être peu visibles au soleil. Les assemblages de diodes électroluminescentes de modules à plasma ou de simples cubes colorés ont l'inconvénient de fonctionner en tout ou rien donc en densité fixe uniquement et d'avoir un champ de vision correcte réduit pour les deux premiers. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. En effet, les affiches selon l'invention sont du type soit éclairé, soit éclairant. Dans le style affiche éclairée, l'aspect est semblable à celui d'une affiche en papier. Elle peut être traitée pour fonctionner à la lumière noire également. Dans le style affiche éclairante, la luminosité de l'image est voisine de la brillance de la source de lumière disposée derrière l'affiche. Cette source de lumière peut être constituée de lampes électriques par exemple fluorescentes, ou la lumière ambiante, ou le ciel, ou le soleil, ou tout autre source de lumière équilibrée pour que l'imaye à percevoir devienne suffisamment brillante. Les affiches de type éclairé sont constituées d'éléments de tubes (4) de 0,05 cm à 200 cm de diamètre et de 0,05 cm à 200 cm de longueur. Ces tubes peuvent présenter des facettes planes de toutes formes suivant leur emploi et des couleurs (7) autant que l'on veut suivant l'emploi également, exemple : monochrome avec dégradé ou bichrome sans dégradé, ou fluorescente ou luminescente à la lumière noire ou réflectorisée. Un point de l'image peut être constitué de un ou plusieurs éléments (4) de mêRe couleur (7) ou de couleurs dif fomentes brillantes ou mates ou fluorescentes ou lumines centes ou ph9to-luminescentes ou réflectorisées ou phosphorescentes. Dans le meme point. les éléments (4) peuvent être assemblés sur des axes (3) différents donc autant d'axes que d'éléments figure 4 ou sur le même axe donc en éléments coaxiaux figure 5. L'élément mobile peut être traversé par un axe (3) court ou long, pointu ou rond ou pivoter sur une ou plusieurs billes (9) figure 5. Dans le style affiche éclairante, les éléments sont constitués par des fenêtres (5) figure 3 transparentes ou translucides, colorées ou non, brillantes ou Mates. en verre ou en matières synthétiques. ou en verre et en matières synthétiques. ou en matériau composite. Ces fenêtres (5) peuvent outre rondes, carrées. rectangulaires, hexagonales, ellipsow- dalles, planes, tubulaires ou semi-tubulaires par exemple ou d'autres formes de dimensions inscriptibles dans des cercles de 0,05 cm 9 200 ci de diaoeètra. L'assemblage des éléments par points et les dispositions des points peuvent s'effectuer de diverses façons. par exemple conte dans la figure 4 ou la figure 5. De même, un point peut compter un ou plusieurs éléments : par exemple figure 4, figure 5, trois éléments dans le cas de la trichromie, ob l'on choisit un ensemble de trois couleurs (par exemple Cyan Magenta et Jaune ou un autre ensemble) qui permette à l'oeil humain de réaliser physiologiquement et physiquement la synthèse de toutes les autres couleurs à distance de vision correcte. En ce qui concerne l'exemple cité, si les trois élé monts constituent un carré de 0,6 cm de coté, la distance cor recte minimum est 12 mètres.Pour 1,2 cm de côté, il faut 24 mètres minimum ; toutes ces valeurs se rapportent au système éclairé. Dans le système éclairant les distances de vision correcta pour les mêmes carrés sont inférieures à celles-ci. Les éléments peuvent être séparés par des réglets (8) ou des rondelles de butées (12) figure 5. Les systèmes éclairés et éclairants emploient les mêmes types de moteur pour fonctionner. Le dispositif selon l'invention en comporte deux : le moteur dit à aimant permanent figure 1 ou le moteur dit à matériau doux figure 7. Ces deux moteurs sont élaborés selon le même principe : les aimants permanents (2) ou les matériaux doux (13), mobiles par rapport à un axe (3), sont le siège de forces antagonistes par rapport à cet axe (3) sous les champs magnétiques de deux électro-ai mants (1). Le moteur dit à aimants permanents figure 1 comporte un aimant permanent (2) figure 1, 2, 3, 4 et 5 ou plusieurs aimants permanents (11) figure 3. pivotants, actionnés par les champs magnétiques créés par deux électro-aimants (1). commandés électroniquement et ou électriquement de manière à créer avec les aimants. soit deux forces attractives, soit deux forces répulsives, soit une force attractive et une force répulsive. La figure 1 montre quelques exemples de configuration selon l'invention, limitée à un aimant permanent pour la compréhension du système. L'action de l'un des électro-aimants (1) sur l'aimant permanent par rapport à l'axe (3) de rotation est opposée à celle de l'autre. Les deux électro-aimants (1) de chaque élément sont alimentés de manière que. par exemple, la somma en valeur absolue des tensions à leurs bornes soit constante et égale à 4 volts ou d'autres valeurs de référence. On peut aussi fixer une tension seuil de référence par exemple 2 volts, tension au-dessous de laquelle aucun des deux électro-aimants (1) du moteur selon l'invention ne descendra, sauf Si les tensions sont nulles en même temps. ce qui permet de neutraliser toute inertie. Le mouvement est crée et contrôlé par les variations des tensions d'alimentation des électro-aimants (1). La somme des tensions peut être constante et ou régulée. Lorsque l'aimant est solidaire du tube ou constitue le tube lui-même, il pivote autour de l'axe de l'élément, faisant tourner celui-ci. Dans le cas des éléments transparents ou translucides figure 3, les aimants sont des volets (11) sur la trajectoire des rayons lumineux (6) entre les fenêtres (5) et la source de lumitre, qu'ils soient solidaires ou non de ces éléments. Ce qui permet de moduler les transmissions lumineuses à travers les matières transparentes (5) ou translucides des fenêtres (5). Le moteur dit à matériaux doux diffère du précédent en ce que l'aimant permanent est remplacé par un matériau doux: par exemple du fer doux, du mumétal, du permalloy, des ferrites doux, des tales d'acier doux au silicium à molécules ou à grains orientés ou non, dans lesquels l'isotropie magnétique est la plus grande possible. Dans l'aimant permanent, l'anisotropie magnétique est la plus marquée possible, quelle que soit sont origine; le champ coercitif et l'aimantation rémanente sont élevés pour qu'il reste stable; le matériau aimant est doué d'hystérésis.Contrairement à l'aimant permanent, les matériaux doux, corps ferro-magnétiques par exemple, doivent être aptes à canaliser et à concentrer des flux magnétiques élevés moyennant une excitation faible par exemple 10 000 Gauss pour 0,1 à 1 Oersted, présenter une grande aimantation à saturation. une grande perméabilité magnétique maximale, un faible champ coercitif et une aimantation rémanente nulle dans un champ magnétique nul, ainsi qu'un coefficient de variation de perméabilité initiale aussi réduit que possible. La figure 7 montre quelques configurations possibles à partir de matériaux doux (13) sans les limiter. il est parfois nécessaire d'adjoindre au dispositif selon l'invention une tige à deux faces réfléchissantes (10) figure 6 entre les éléments, principalement pour la configuration des points à axes séparés. Ce double miroir (10) permet de préserver la qualité des nuances obtenues dans un champvisuel de 120 de gauche à droite et de droite à gauche, de bas en haut et de haut en bas, en garantissant une perte maximum de champ visuel de 150 par exemple. Quelle que soit la forme de ce doubla miroir (10), on peut calculer sa position figure 6 suivant sa forme et ses dimensions pour un maximum d'efficacite. La forme peut être triangulaire, tubulaire, plane, tra pézoldale, ellipsoidale ou autre. L'exemple qui suit figure 6 n'est pas limitatif, mais présente un mode de réalisation de réalisation de cette tige (10) à deux faces réfléchissantes. La figure 6 représente une section plane perpendiculaire à deux éléments tubulaires (4) voisins à axes séparés (3) et d'un miroir (10) à deux faces cylindriques dont les rayons de courbures sont égaux au rayon de courbure des éléments cylindriques (4) représentés par les cercles C1 et C2. Le miroir est situé entre les deux éléments (4). Les deux cercles de centre Cl et C2 et de rayon r représentent les deux éléments (4) voisins. A partir de la droite des centres Cl et C2 on trace le triangle isocèle #C1 C2 avec G)C1 C2 = CoC2 C1 = 300. L'orthogonale au point # à la médiatrice du segment CI C2 est la droite des centres des cercles, sur le plan de coupe, figure 6,des cylindres délimitant le miroir. On trace les tangentes T1 et T2 respectivement aux cercles CI et C2, en Il et I2 de manière que Il C2 CI = 300 = I2 C1 C2 en valeur absolue. Les tangentes T1 et T2 coupent respectivement les droites WCI et OC2 en A et B; de B et A on trace les cercles de rayon r qui coupent la droite des centres des miroirs en 01 et 02 qui sont ces centres. On trace alors les cercles de rayon r et de centre C1 et C2 et on obtient les courbures du miroir sur le plan de la figure 6. Les droites I1 I2 et AB délimitent la partie utile de chaque face, donc du miroir. Les trajectoires des rayons CS et t sur le plan figure 6,illustrent le fonctionnement du système réfléchissant, renvoyant à l'observateur situé dans la direction de ces rayons. limage de la partie cachée de l'élément C1. Afin de baisser le coOt de production, on peut assembler sur une barre mobile tous les électro-aimants d'une même ligne horizontale (ou verticale selon la disposition des éléments) de façon a commander ligne par ligne toute l'affiche. On sépare et on loge une partie de chaque moteur d'une ligne dans cette barre mobile pour la mettre en commun avec toutes les autres lignes, de manière à-commander le mouvement de l'aimant permanent de chaque élément. La transmission des données s'effectue alors magnétiquement depuis la barre, en silence, sans contact. On peut installer une ou plusieurs barres mobiles de transi mission de données. L'information peut être transmise également par opto-électronique depuis la barre mobile, les moteurs res tant entiers sur l'affiche. La gestion de chacun des éléments peut être prise en charge par une unité centrale électronique sans utiliser une barre mobile. Les instructions peuvent provenir d'un ordinateur, d'une piste optique, d'une bande magnétique, d'une caméra vidéo, mono ou tritubes, d'un scanner à registre à décalage statique bipolaire (Plasma-Coupled Device ou PCD), d'éléments à transferts de charge (charge-Coupled Device ou CCD), de vidéodisque ou tout autre système permettant de transmettre des informations lumineuses sous forme de tensions, numérique ou analogique.Le dispositif selon l'invention permet entre autre de produire des images de synthèse car il peut comporter un très grand nombre d'éléments (4) par exemple six millions. Un élément d'image peut être défini par les informations gérant trois éléments (4) groupés en carré. Les applications industrielles du dispositif selon l'invention sont multiples, grâce à la souplesse de la mise en oeuvre Médias : nouveau support de publicité, de communication, d'information. Signalisation : panneaux indicateurs tous usages. Affichage : de l'afficheur miniature à l'afficheur géant. Visualisation : le dispositif selon l'invention peut servir b visualiser des phénomènes électriques; d'autre part il est facile d'inscrire des graduations sur les tubes cylindriques ou de codifier les transmissions lumineuses du dispositif selon l'invention qui devient ainsi un appareil de mesure à mémoire, sans spirale ni ressort de rappel; car la dernière valeur entrée est mémorisée en permanence jusquà la prochaine mesure ou la remise à zéro. Décors : de théâtre, de musée, de cinéma, de télévision, d'exposition. Enseignement : tableau électronique. Logistique : tableaux de gestion, tableaux de planification, tableaux de contrôle. voyants. Images de synthèse : un élément d'image pouvant comporter par exemple trois éléments groupés en carré. L'aimant permanent peut être métallique, en alliage aluminium-fer-cuivre-titane-platine-nickel-cobalt, en terres rares-cobalt, en ferrites, en caoutchouc magnétique ou en matières synthétiques magnétiques ou résines magnétiques. Les matériaux doux peuvent être des corps ferromagnétiques, sans aptitude à l'aimantation rémanente, des tôles en aciers doux au silicium à grains ou à molécules orientés ou non. des ferrites doux, du mumétal, du permalloy ou des éléments frittés à partir de poudres magnétiques inaptes à l'aimantation rémanente et de matières synthétiques ou de caoutchouc ou de matériaux composites. Les éléments opaques peuvent être peints avec toutes peintures résistantes à la lumière et des peintures ou vernis ou encres, ou pâtes phosphorescentes, ou réfléchissantes ou fluorescentes, ou luminescentes, ou photoluminescentes, ou avec les adhésifs colorés et que les éléments transparents ou translucides peuvent être teints dans la masse ou recouverts de vernis colorés transparents ou translucides. Les types de moteur selon l'invention peuvent être utilisés comme instruments de mesure et de visualisation avec remise à zéro sans ressort ni spirale de rappel, avec la possibilité de mémoriser la dernière valeur de signal entré. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour réaliser des affiches en couleurs ou en noir et blanc caractérisé en ce qu1il comporte un aimant permanent (2) ou plusieurs aimants permanents figure 5 ou des matériaux doux (13) figure 7. tournant autour d'un axe (3) traversant ou non les aimants (2) ou les matériaux doux (13) sous les effets antagonistes par rapport à l'axe (3.) et variables de deux électro-aimants (1), entral- nant un tube coloré (4) en métal, en verre ou en matière synthétique de 0,05 cm à 200 cm de diamètre, quand l'aimant (2) ou les matériaux doux (13) lui est solidaire, ou servir de volet (li) à la lumière (6) par rapport à une fenêtre (5) an matière transparente ou translucide colorée ou non, dont les dimensions sont inscriptibles dans des dardes de 0,05 cm à 200 cm de diamètre. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un élément mobile (4) comportant deux nuances de couleur (7) ou un dégradé de teinte permet la reproduction de tous les contrastes et de toutes les nuances. 3) Dispositif selon la revendication l caractérisé en ce que la somma en valeur absolue des tensions d'alimentation des deux électro-aimants (1) est constante et ou régulée tandis que ces tensions varient avec la possibilité de ne pas descendre au-dessous d'un seuil prédéterminé pour neutraliser toute inertie, sauf quand les tensions sont nulles en même temps. 4) Dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que le mouvement de l'aimant permanent (2) ou des matériaux doux (13) peut être produit par les commandes analogiques ou numériques, permettant d'obtenir toutes les nuances et tous les contrastes, progressivement ou instantanément. 5) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé an ce que l'élément mobile peut pivoter autour d'un axe long ou court pointu ou rond ou sur une ou plusieurs billes. 6) Dispositif selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que les éléments peuvent être juxtaposés ou empilés, par exemple trois par trois en choisissant trois couleurs en déyradé ou avec une partie noire pour que l'oeil humain réalise physiologiquement la synthèse de toutes les autres couleurs (Cyan, saune, Magenta par exemple) en tenant compte d'un minimum de distance de vision correcte, ou d'angle de résolution : par exemple dans le système éclairant pour trois éléments groupés formant un carré de 0,6 cm de coté il faut au moins une distance d'observation de douze mètres, dans le système éclairé il en faut moins. 7) Dispositif selon les revendications 5 et 6 caractérisé en ce que les éléments peuvent être séparés par des réglets (8) ou des bagues (12) serties sur l'axe (3). 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'ure tige à double face réfléchissante (10) réduit la perte de qualité des nuances lorsque la direction de l'ob- servation s'écarte de la normale à l'affiche, à gauche ou à droite, en haut ou en bas, ayant une forme plane ou triangulaire ou ronde ou ellipsoïdale ou autre ou la forme de la tige (10) de la figure 6. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'aimant permanent peut être métallique, en alliage aluminium-fer-cuivre-titane-platine-nickel-cobalt, en terres rares-cobalt, en ferrites, en caoutchouc magnétique ou en matières synthétiques magnétiques ou résines magnétiques. 10) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les matériaux doux peuvent être des corps ferro-magnétiques, sans aptitude à l'aimantation rémanente. des tAles en aciers doux au silicium à grains ou à molécules orientés ou non, des ferrites doux, du mumétal, du permalloy ou des éléments frittés à partir de poudres magnétiques inaptes à l'aimantation rémanente et de matières synthétiques ou de caoutchouc ou de matériaux composites. 11) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments opaques peuvent être peints avec toutes peintures résistantes à la lumière et des peintures ou vernis ou encres, ou pâtes phosphorescentes, ou réfléchissantes ou fluorescentes, ou luminescentes, ou photo-luminescentes, ou avec les adhésifs colorés et que les éléments transparents ou translucides peuvent être teints dans la masse ou recouverts de vernis colorés transparents ou translucides, d'adhésifs colorés transparents ou translucides. 12) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une partie ôu moteur, les électro-aimants (1) peuvent être logés dans une barre mobile pour être communs à d'autres aimants permanents (2) ou à d'autres matériaux doux (13), sans contact entre ces aimants permanents ou ces matériaux doux1 et les électro-aimants et que la transmission des données s'effectue par des champs magnétiques assurant à l'ensemble un fonctionnement silencieux. 13) Dispositif selon les revendications 1 et 11 caractérisé par le fait que la barre mobile peut ne comporter qu'un ensemble opto-électronique émetteur pour commander les moteurs qui sont alors équipés d'un système opto-électronique récepteur pour fonctionner sans contact avec cette barre de manière silencieuse. 14) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif selon l'invention peut comporter un très grand nombra d'éléments, six millions par exemple, entièrement gérés par un ordinateur, sans barre mobile ou avec barre mobile de transmission de données et assurer la reproduction fidèle de textes, d'images. ou de photos à partir de caméras électroniques ou d'autres systèmes de transfert d'information. 15) Dispositif selon les revendications 1,3,4,5 et 7 caractérisé en ce que ce type de moteur peut être utilisé comme instrument de mesure et de visualisation avec remise à zéro sans ressort ni spirale de rappel, avec la possibilité de mémoriser la dernière valeur de signal entré.