Brevet FR2604549A1 — publié le 19880401

AFFICHAGE ELECTROMECANIOUE A DIEDRES BASCULANTS La présente invention est relative à un affichage électromécanique comportant une pluralité d'éléments indicateurs juxtaposés et disposés en lignes et en colonnes, chacun des éléments indicateurs ayant la forme d'un dièdre comprenant deux faces séparées par une arête, lesdites faces présentant chacune une couleur différente, leurs surfaces apparentes étant sensiblement égale et de forme carre ou rectangulaire, et un organe moteur associé à chaque élément indicateur comportant un stator formé d'au moins une bobine susceptible d'être alimentée par des impulsions de polarités alternées et un élément mobile couplé magnétiquement audit stator et arrangé pour faire pivoter ledit dièdre autour d'un axe parallèle à son arête dans une perrière ou une seconde position pour exposer à un observateur l'une ou l'autre de ses faces suivent la polarité de l'impulsion appliquée à la bobine. On connu t déjà des affichages répondant à la définition generi- que donnée ci-dessus. Le brevet US-A-4 327 357 décrit un indicateur magnétique comprenant un boîtier rectangulaire creux à l'intérieur duquel peut se déplacer un rotor en forme de dièdre. Le rotor est commande par un système électromagnétique pourvu d'une bobine. Selon le sens du courant appliqué à la bobine, le rotor fait apparaitre une surface claire ou une surface sombre à un observateur situé devant l'indicateur. En disposant une pluralité de ces indicateurs en lignes et en colonnes, on forme un affichage du type à matrice qui permet de faire apparaître des chiffres, des lettres ou même des figures quelconques.Plus l'indicateur élémentaire sera petit, plus la figure qu'on pourra former sera fouillée dans les details, à condition bien entendu qu'on réduise en même temps l'espace mort situé entre les indicateurs, cet espace laissant apparaitre une trame quadrillée qu'il faut réduire au maximum. L'indicateur proposé par le brevet cité porte sur chaque coté du dièdre une pastille circulaire de couleurs différentes. I1 s'agit là d'affichage par points de forme-ronde destiné surtout à afficher des chiffres ou des lettres au moyen d'unites comportant chacune cinq colonnes et sept lignes comme cela est bien connu de l'état de la technique. Le problème de disposer ces points tout près l'un de l'autre ne se pose donc pas ici, parce que l'élément indicateur présente une surface d'affichage de dimension relativement grande et qu'il serait inutile de réduire la distance entre éléments. En disposant côte à côte les indicateurs du document cite et ceci dans la direction de l'axe de rotation du dièdre, on voit que subsiste entre chaque dièdre un espace mort égal à deux fois l'é- paisseur de l'élément vertical supportant l'axe de rotation, ce qui ne saurait convenir pour un affichage à haute définition destiné à afficher outre des chiffres et des lettres, des représentations imagées ou stylisées. Ainsi le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients cités ci-dessus en proposant une construction où l'élément indicateur est de plus petite dimension que les éléments indicateurs se trouvant actuellement sur le marché et où la surface occupée par ces indicateurs est très voisine de la surface totale d'affichage, ce oui se traduit par un excellent coefficient de remplissage. On pourra ainsi obtenir, comme cela apparaitra plus loin, des chiffres, lettres ou dessins plus petits tout en restant bien lisibles à grande distance. En d'autres termes, l'invention permet d'obtenir un excellent coefficient de remplissage tout en utilisant des éléments de petites dimensions. Pour parverlr à ce but, l'axe du dièdre présente une longueur totale qui est égale ou inférieure à la longueur de l'arête du dièdre, ledit axe étant solidaire d'un support fixe dont la largeur ne dépasse pas la longueur de ladite arête pour réduire l'espace d'affichage non couvert par les éléments indicateurs et les faces du dièdre sont reliées par des joues perpendiculaires à ladite arête et disposées à fleur ou en retrait des bords desdites faces, lesdites joues étant pourvues de.moyens de rotation dudit dièdre autour dudit axe. L'invention sera comprise maintenant à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin dans lequel: La figure 1 présente schématiquement une vue partielle frontale d'un affichage électromécanique équipé d'une pluralité d'éléments indicateurs, La figure 2 est une vue de dessus d'un élément indicateur selon l'invention et selon un exemple d'exécution, élément à côté duquel est montré un élément voisin partiellement représenté dans le sens d'une ligne, La figure 3 est une vue selon III de la figure 2 ou, en dessous d'un élément complet, est montre un élément voisin partiellement représenté dans le sens d'une colonne. La figure 4 est une vue en perspective éclatee d'un élément indicateur vu de face et La figure 5 est une vue en perspective éclatée d'une partie d'un élément indicateur vu de l'arrière. La figure 1 montre très schématiquement une partie frontale d'un affichage électromécanique 1 comportant une pluralite d'éléments indicateurs 2 juxtaposés et disposés en lignes 3 et en colonnes 4. Chaque élément 2, dont une forme d'exécution sera décrite en détail plus loin, comporte deux faces présentant chacune une couleur différente, ici le noir et le blanc, pour faire apparaître des chiffres, des lettres ou encore des figures quelconques. Dans la figure, les éléments sont de forme carrée mais pourraient aussi être des rectangles disposés en largeur ou en hauteur. On voit que les faces noires et blanches de chacun des éléments présentent une surface qui est égale, la face blanche venant se substituer à la face noire ou inversemert quand l'élément est entrainé en rotation comme cela apparaitra par la suite. La figure 1 fait apparaitre également des traits verticaux 5 et horizontaux 6 qui représentent l'espace compris entre les éléments, espace qui n'est pas couvert par les éléments indicateurs et que la présente invention se propose de réduire au minimum. Les figures 2 et 3 montrent en détail une réalisation possible d'éléments indicateurs aptes à satisfaire cette proposition. Ces éléments indicateurs ont la forme d'un dièdre 2 qui comprend deux faces 7 et 8 séparées par une arête 9. La face 7 est de couleur claire (blanc! et la face 8 de couleur sombre (noir) lorsqu'elles font face à un observateur 10. Les deux faces sont ici des carrés présentant la même surface. Le dièdre 2 est monté pivotant autour d'un axe x parallèle à son arête 9. Un organe moteur est associé à chaque dièdre 2 et comporte un stator qui comprend au moins une bobine 11 qui peut etre alimentée par des impulsions de polarités alternées et un élément mobile 12 qui est couplé magnétiquement au stator. L'élément mobile 12 est arrangé pour faire pivoter le dièdre 2 autour de l'axe x dans une premiere position qui est celle du dièdre supérieur de la figure 3 ou dans une seconde position qui est celle du dièdre inférieur de la même figure et cela suivant la polarité de l'impulsion appliquée à la bobine. Selon une caractéristique essentielle de l'invention et comme cela apparait nettement sur la figure 2, l'axe x présente une longueur totale qui est égare ou inférieure à la longueur de l'arête 9, ledit axe étant lui-même solidaire d'un support fixe îa, 15 dont la largeur ne dépasse pas la longueur de la même arête. Par ailleurs les figures 2 et 3 montrent encore que les faces 7 et 8 du dièdre 2 sont reliées par des joues 16 et 17 perpendiculaires à l'arête 9 et disposées à fleur des bords desdites faces Dans les joues 16 et 17 sont pratiqués des moyens de rotation 18 et 19 du dièdre 2 autour de l'axe x.Ainsi par la disposition qui vient d'être décrite il est possible de réduire fortement l'espace d'affichage non couvert par les éléments indicateurs, espace qui est référencé 5 sur la figure 2 et qui représente la distance séparant deux dièdres dans le sens d'une ligne. Cette distance est celle qui est nécessaire au libre pivotement des dièdres l'un par rapport à l'autre et se trouve être considérablement raccourcie par rapport à celle qu'on aurait si l'on utilisait des éléments indicateurs tels que décrits dans le document cité au préambule de la présente description. Dans ce document des éléments verticaux sont prévus qui sont extérieurs aux faces du dièdre et qui portent son axe de pivotement. On fera remarquer ici que la réduction de la distance 5 présente un intérêt seulement si la distance séparant les dièdres dans le sens de la colonne peut être réduite du même ordre de grandeur. Cette distance, référencée 6 dans la figure 3, va dépendre entre autres, de l'angle d'ouverture a du dièdre: plus l'angle est aigu, plus cette distance peut être réduite. On le voit en observant la position relative des dièdres représentée en figure 3. En passant d'une position à l'autre, le coin 22 du dièdre supérieur suit une trajectoire tracée par la fleche 31. Il n'entrera pas en collision avec la face 7 du dièdre inférieur si une certaine distance 6 est observée entre les éléments indicateurs. Il en est de même du coin 25 du dièdre inférieur qui suit une trajectroire tracée par la flèche 26. En prenant par exemple un pas entre éléments de 4mm et un angle d'ouverture a de 72,7 , on obtient pour la distance 6 une valeur de 0,2 mm ce qui donne pour chacune des faces du dièdre un carre de 3,8 mm de côté.Dans ces conditions, le coefficient de remplissage est de (3,82 : 42) 100 = 90 * ce qui est bien supérieur aux valeurs atteintes par les éléments indicateurs connus qui ne sont pas supérieures à 65 4. L'excellente performance présentée par l'élément indicateur de la présente invention est obtenue comme or vient de le voir par le fait qu'on peut réduire la distance 5 entre éléments dans le sens de la ligne, distance qui serait de C, mm dans l'exemple ci-dessus et qui ne pose aucur problème de construction puisque axe et support d'axe sont entièrement intérieurs au > faces du dièdre. Ainsi de l'exemple qui a eté donné à l'alinéa ci-dessus, on voit qu'on a obtenu pour des éléments de très petites dimensions (4 mm de côté), non encore proposés sur le marché, un coefficient de remplissage très élevé. Outre les avantages déjà évoqués dans le préambule de la description, on mentionnera ici l'excellente lisibilite du graphisme affiché. En effet, la quasi absence de trame augmente fortement le contraste entre zones claires et zones sombres ce qui apporte une image très nette, même si elle est observée à grande distance, et ceci en opposition à ce qui est connu des affichages proposes jusqu'ici où cette image se fond dans la grisaille quand cette distance d'observation augmente. On fera remarquer qu'on s' arrange pour actionner les éléments indicateurs ligne après ligne puisqu'on voit d'après les trajectoires 31 et 26 que deux dièdres superposes ne peuvent tourner en même temps. On va décrire maintenant plus en détail la construction des éléments indicateurs telle que représentes en figures 2 et 3 et qui est un exemple choisi parmi de nombreux autres, exemple qui ne limite pas la portée principale de l'invention qui a été exposée ci-dessus. Dans les figures 2 et 3, l'élément mobile est un aimant permanent 12 du type à barreau présentant des pâles nord (N) et sud (S). Cet aimant est solidaire du dièdre 2, par collage par exemple. Il coopere avec un noyau fixe 13 autour duquel est disposée la bobine 11. Dans le mode d'exécution choisi, le noyau 13 de la bobine 11 est réalisé en matériau dont l'aimantation rémanente change de sens à chaque changement de polarité de l'impulsion appliquée à la bobine. De même, le support fixe est une fourche à deux branches 14 et 15 repliées à leurs extrémités respectives pour former deux pivots alignés 20 et 21, lesdits pivots constituant l'axe x. Le pivot 21 est engagé dans l'orifice circulaire 18 et le pivot 20 dans l'orifice circulaire 19, ces orifices formant les moyens de rotation du dièdre 2 autour de l'axe x. Dans l'exécution présentée, les branches 14 et 15 du support se trouvent à l'intérieur des joues 16 et 17 et les pivots 21 et 20 sont tournés vers l'extérieur du dièdre sans toutefois dépasser l'épaisseur des joues. On pourrait envisager une construction différente où les joues seraient en retrait des bords des faces 7 et 8 et non plus à fleur de ces bords comme le montrent les figures 2 et 3.Dans ce cas ce seraient les branches 14 et 15 de la fourche qui seraient montées à fleur des bords des faces 7 et 8 et dans le sens de l'intérieur du dièdre, les pivots 20 et 21 tant tournés cette fois vers l'intérieur du dièdre et coopérant avec des couvertures circulaires pratiquées dans des joues placées en retirait. Dans la position où il est dessiné, le dièdre supérieur de la figure 3 occupe une position stable, face blanche 7 tournée vers l'observateur 10. Il est maintenu dans cette position par l'aimantation rémanente du noyau 13 qui présente un pôle nord attirant le pôle sud de l'aimant permanent 12. D'autre part, cette position est fixée angulairement par un bord 23 pratiqué à l'intérieur du dièdre, bord qui vient buter contre les supports fixes 14 et 15. Pour faire pivoter le dièdre dans la position où sa face noire 8 est tournée vers l'observateur, on applique à la bobine 11 une impulsion de sens inverse à celle qui avait aimanté le noyau 13 présente sur le haut de la figure 3. L'aimantation du noyau s'inverse alors et repousse le pôle sud de l'aimant 12 jusqu'à ce que le dièdre occupe la nouvelle position stable montrée sur le bas de la figure 3. Le pôle nord de l'aimant 12 est attiré par le pôle sud du noyau 13 et cette position est fixée angulairement par un bord 24 pratiqué à l'inte- rieur du dièdre, bord qui vient buter contre les supports fixes 14 et 15. Les figures 2 et 3 montrent encore qu'on profite de l'espace existant entre les branches 14 et 15 de la fourche pour y loger le noyau 13 qui émerge nettement de la bobine 11, et l'aimant permanent 12 qui peut s'y mouvoir librement. On remarquera que dans la construction montrée dans le détail l'aimant 12 pivote autour du même axe x que les orifices 20 et 21. Ici l'aimant agit directement par les pâles nord et sud sur le noyau 13. Cet aimant pourrait cependant être plus petit (utilisation d'aimants à haut produit d'énergie) et être situé à ce moment là dans le fond du dièdre. Dans ce cas on comprend que le support fixe pourrait être realisé non en forme de fourche, mais en une seule pièce, le noyau 13 étant noye dans ledit support. Comme cela est montre au dessin, le support fixe en forme de fourche à deux branches 19 et 15 est supporté par une barre transversale 27 commune à toutes les branches se trouvant sur une ligne. Barre 27 et branches 14, 15 peuvent être réalisées en une seule pièce au moyen de matière plastique moulée par exemple. Or utilisera aussi de la matière plastique pour la confection des dièdres moulés d'une pièce avec leurs joues respectives. La matière plastique convient ici pour ses qualités non magnétiques, car elle ne détourne pas de son chemin les lignes de champ entre noyau 13 et aimant 12, pour sa légèreté, ce qui réduira le temps de pivotement du dièdre 2 et pour son élasticité, ce qui permettra un montage aisé des diedres sur leurs supports par simple flexion des branches 14 et 15. Les figures 2 et 3 montrent encore que le noyau 13 de la bobine 11 traverse la barre 27 pour s'allonger ensuite dens l'espace libre situé entre les branches 14 et 15. Les bobines 11 sont montées sur un circuit imprimé 28, à double face, dont les pistes 29 et 30 recoivent chacune un fil de sortie de la bobine 11. Enfin la barre 27 est fixée sur le circuit imprimé 28 au moyen de colonnettes 32 dont une seule est représentée à la figure 2. Les figures 4 et 5 sont des vues en perspectives de l'élément indicateur de l'invention et ne sont données ici que pour rendre plus compréhensibles les figures 2 et 3. Les références utilisées sont les mêmes que celles employées pour lesdites figures 2 et 3. La figure 4 montre une vue de devant de l'élément, le dièdre 2 étant sorti de son système de pivotement. La figure 5 montre une vue arrière de l'élément, dièdre arraché vers l'avant, où est particu lièrement bien mis en évidence le systeme de pivotement du dièdre sur son axe ainsi que la liaison magnétique du noyau 13 avec l'ai mant 12. De la description ci-dessus, on se rend compte que les éléments indicateurs peuvent etre disposés tres près l'un de l'autre et que la trame constituée par les distances séparant les lignes et les colonnes peut être fortement réduite. Grâce à cela l'affichage selon l'invention convient aussi bien à la représentation de lettres et de chiffres ou a l'affichage de figures diverses. REVENDICATIONS 1. Affichage électromécanique (1) comportant une pluralité d'eléments indicateurs juxtaposés et disposés en lignes et en colonnes chacun des éléments indicateurs ayant la forme d'un dièdre (2) comprenant deux faces (7, 8) separées par une arête (9), lesdites faces présentant chacune une couleur différente, leurs surfaces apparentes étant sensiblement égales et de forme carrée ou rectangulaire, et un organe moteur associé à chaque élément indicateur comportant un stator formé d'au moins une bobine (11) susceptible d'être alimentée par des impulsions de polarités alternées et un élément mobile (12) couplé magnétiquement audit stator et arrange pour faire pivoter ledit dièdre autour d'un axe (x) parallèle à son arête dans ure première ou une seconde position pour exposer à un observateur (10) l'une ou l'autre de ses faces suivant la polarité de l'impulsior appliquée à la bobine, caractérisé par le fait que l'axe (x) présente une longueur totale qui est égale ou inférieure à la longueur de l'arête (9), ledit axe étant solidaire d'un support fixe (14, 15) dont la largeur ne dépasse pas la longueur de ladite arête pour réduire l'espace d'affichage non couvert par les éléments indicateurs et que les faces (7, 8) du dièdre sont reliées par des joues (16, 17) perpendiculaires à ladite arête et disposées à fleur ou en retrait des bords desdites faces, lesdites joues étant pourvues de moyens de rotation (18, 19) dudit dièdre autour dudit axe. 2. Affichage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le support fixe est une fourche à deux branches (14, 15) repliées à leurs extrémités respectives pour former deux pivots alignés (21, 20), lesdits pivots constituant ledit axe (x) et coopérant chacun avec un orifice circulaire (18, 19) pratiqué dans chacune des joues, lesdits orifices formant lesdits moyens de rotation dudit dièdre autour dudit axe et que l'élément mobile comporte un aimant permanent (12) solidaire du dièdre, ledit aimant étant arrangé pour coopérer avec un noyau fixe (13) autour duquel est disposée la bobine (11) et pour actionner ledit dièdre dans l'une ou l'autre position selon la polarité des impulsions appli quées à ladite bobine. 3. Affichage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le noyau (13) est réalisé en matériau dont l'aimantation change de sens à chaque changement de polarité de l'impulsion appliqué à la bobine (11) et que ledit noyau émerge de la bobine et s'etend entre les deux branches (14, 15) de ladite fourche pour coopérer avec ledit aimant permanent, lui-meme monté mobile entre lesdites deux branches.