Brevet FR2631119A1 — publié le 19891110

La présente invention a pour objet un procédé destiné à matérialiser sous forme d'informations optiques, qui peuvent être traitées par un système opto-électronique des vibrations ou des variations de pression s'appliquant sur le support d'une électrode d'un afficheur à cristaux liquides. L'expérience montre en effet que des pressions exercées sur le support d'une électrode d'un capteur à cristaux liquides provoquent un pivotement fugitif des molécules de liquide cristallin au rythme de ces pressions. L'information optique ainsi obtenue peut être traitée par un système opto-électronique. Ce procédé permet l'analyse du mouvement de pièces en rotation ou en translation et peut être utilisé, par exemple, dans un système d'anti-blocage de roues en cours de freinage, dans un système de distribution d'allumage d'automobile, dans un système de réglage automatique de suspension d'automobile. I1 peut être utilisé également comme capteur tactile destiné à une pince de. robot, comme capteur de glissement de piece dans une pince de robot ou comme capteur tactile destiné à commander un reiais électromagnétique ou électronique. Les systèmes habituellement utilisés sont basés soit sur le principe d'un contact et d'une rupture de contact électrique avec les problemes d'usure et de création d'étincelle qui en résultent, soit sur le principe de la variation de flux électrique à l'intérieur d'un solénoïde lors du passage d'un élément magnétique devant ce solénolde avec un risque de perturbation dû aux pollutions électromagnétiques ambiantes, soit sur le principe de la reflexion et de l'absorption d'un rayon lumineux projeté sur une surface en mouvement garnie de motifs alternativement blancs et noirs : la pièce en mouvement et l'ensemble emetteur/ récepteur de lumière doivent alors être inclus dans un boitier parçaitement étanche afin d'éviter l'obscurcissement des surfaces réfléchissantes, de l'émetteur ou du récepteur de- lumière par des poussières et d'éviter les risques de réflexion sur la surface noire en cas de présence d'numldité. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Ce procédé est caractérise en ce que l'on applique sur le support d'une électrode d'un capteur à cristaux liquides des variations de pression. Ces variations de pression provoquent un pivotement fugitif des molécules de liquide cristallin qui provoque une variation de reflexion ou de transition d'un rayon lumineux. L'information optique ainsi obtenue peut être traitée par un système optoélectronique, l'émetteur et le récepteur de lumière pouvant être inclus dans un boitier étanche solidaire de l'afficheur à cristaux liquides. La présente invention a également pour objet divers dispositifs non limitatifs pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon une forme de réalisation, le dispositif se compose d'un afficheur à cristaux liquides dont le support d'une des électrodes sert à capter les variations de pression provoquées par un contact mécanique, l'autre électrode et son support obligatoirement transparents sont protégés par un boîtier étanche contenant soit un émetteur de lumière et un récepteur de lumiere refléchie, soit les extrémités de deux fibres optiques reliées à un émetteur de lumiere et à un récepteur de lumière réfléchie. Selon une variante, les variations de pression peuvent être appliquées au support de l'électrode " capteur " par surpression/ depression d'air ou d'un fluide quelconque provoquées par des aspérités disposées sur l'élément mobile en rotation ou en translation. Selon une variante, les variations de pression peuvent être appliquées au support de l'électrode " capteur " par l'attraction magnetique provoquée par le passage d'aspérités métalliques réparties sur l'élément mobile en rotation ou en translation devant un aimant solidaire du support de l'électrode " capteur ". Selon une variante, les variations de pression peuvent être appliquées au support de l'électrode " capteur " par le passage d'aimants repartis sur l'élément mobile en rotation ou en translatin devant une plaque métallique solidaire du support de l'électrode " capteur ". Selon une variante, les variations de pression peuvent être appliquées au support de l'électrode " capteur " par l'attraction ou la répulsion magnétique provoquees par le passage d'aimants répartis sur l'élément mobile en rotation ou en translation devant un aimant solidaire du support de l'electrode "capteur". Les aimants répartis sur l'élément en mouvement peuvent être orientés de maniere à provoquer soituneattraction, soit une répulsion du support de l'électrode "capteur". Ils peuvent également être orientés de manière à ce que l'un provoque une attraction et le suivant une répulsion du support de l'électrode "capteur". Selon une variante, l'afficheur à cristaux liquides peut être alimenté par une tension alternative suffisante pour provoquer le pivotement à 900 des molécules de liquide cristallin en l'absence de variation de pression. Selon une variante, l'afficheur à cristaux liquides peut être alimenté par une tension alternative insuffisante pour provoquer le pivotement des molécules de liquide cristallin en l'absence de variation: de pression. Les dessins annexés fournissent quelques illustrations à titre d'exemples non limitatifs de l'invention. La figure 1 représente, en coupe, le dispositif selon l'invention. Les figures 2 a 9 représentent, en coupe, des variantes de ce dispositif. Le dispositif réprésenté sur la figure 1 comporte un afficheur à cristaux liquides ( 1 ) comportant un support d'électrode ( la ) sur lequel s'exercent les variations de pression et un support d'électrode ( lb ) transparent, un boitier étanche ( 2 ), un émetteur de lumiere ( 3 ), un récepteur de Iumiere réflechie ( 4 ), une alimentation en courant alternatif facultative (5). Dans la farme de réalisation selon la figure 2, un élément en rotation ( 6 ) muni d'aspérites ( 7 ) et ( 8 ) et situé dans un conduit d'air ( 9 ) provoque des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par surpression/depression d'air lorsque l'élément ( 6 ) est en rotation. Dans la forme de réalisation selon la figure 3 un element mobile en translation ( 10 ) muni d'apérités ( 11 ) et ( 12 ) et situé dans un conduit d'air ( 9 ) provoque des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par surpression/depression d'air lorsque l'élément ( 10 ) est en translation. Dans la forme de réalisation selon la figure 4 , un élément mobile en rotation ( 6 ) muni d'aspérités métalliques ( 14 ) et ( 15 ) provoque des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par passage des aspérités ( 14 ) et ( 15 ) devant un aimant ( 13 ) solidaire du support d'électrode ( la ). Dans la forme de réalisation selon la figure 5, un élément mobile en translation ( 10 ) muni d'apérites métalliques ( 16 ) et ( 17 ) devant un aimant ( 13 ) solidaire du support d'électrode ( la ). Dans la forme de réalisation selon la figure 6, un élément mobile en rotation ( 6 ) muni d'aimants ( 18 ) et ( 19 ) provoque des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par passage des aimants ( 18 ) et ( 19 ) devant une plaque métallique ( 20 ) solidaire du support d'électrode ( la ). Dans la forme de réalisation selon la figure 7, un élément mobile en translation ( 10 ) muni d'aimants ( 21 ) et ( 22 ) provoque des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par passage des aimants ( 21 ) et ( 22 ) devant une plaque métallique ( 20 ) solidaire du support d'électrode ( la ). Dans la forme de réalisation selon la figure ( 8 ), un élément mobile en rotation t 6 ) numide 2 aimants ( 18 ) et ( 19 ) provoque des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par passage des aimants ( 18 ) et ( 19 ) devant un aimant ( 13 ) solidaire du support d'électrode ( la ) . Les polarites des aimants ( 18 ), ( 19 ) et ( 13 ) peuvent être orientees de façon à provoquer soit une attraction soit une répulsion du support d'électrode ( la ) , soit de façon à ce que le passage de l'aimant ( 18 ) provoque une attraction du support d'électrode ( la ) et le passage de l'aimant ( 19 ) provoque une répulsion du support d'électrode ( la ). Dans la forme de réalisation selon la figure 9, un élément mobile en translation ( 10 ) muni de 2 aimants ( 21 ) et ( 22 ) provoque les variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par passage des aimants ( 21 ) et ( 22 ) devant un aimant ( 13 ) solidaire du support d'électrode ( la ). Les polarites des aimants ( 13 ) ( 21 ) et (22 ) peuvent être orientées de façon à provoquer soit une attraction soit une répulsion du support d'électrode ( la ), soit de façon à ce que le passage de l'aimant ( 18 ) provoque une attraction du support d'électrode ( la ) et le passage de l'aimant ( 19 ) provoque une répulsion du support d'électrode ( la ). Le procédé et les dispositifsselon l'invention sont particulièrement destinés > la réalisation de captars pour systèmes d'antiblocage de roues lors d'un freinage, pour systèmes de distribution d'allumage d'automobile, pour système de réglage automatique de suspension d'automobile, pour pinces de robots et pour commande. de relais. REVENDICATIONS. 1- Procédé de mise en evidence de variations: de pression caractérisé en ce que des variations de pression appliquées sur le support d'électrode d'un afficheur à cristaux liquides provoque des pivotements fugitifs des molecules de liquide cristallin qui provoquent une variation de réflexion ou de transition d'un rayon lumineux. L'information optique ainsi fournie pouvant être traitée par un système opto-électronique. 2- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé défini à la revendication 1, carctérisé en ce qu'il comporte un afficheur à cristaux liquides( 1 ) contenant un support d'électrode ( la ) sur lequel s'exercent les variations de pression et un ensemble d'électrode/support d'électrode ( lb ) transparent, un boitier étanche ( 2 ), un émetteur de lumière ( 3 ), et un récepteur de lumière -réfléchie ( 4 j, une alimentation en courant alternatif facultative ( 5 )- 3- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un elément en rotation ( 6 ) muni d'aspérités ( 7 ) et ( 8 ) et situé dans un conduit d'air ( 9 ) provoquant des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ). 4- Dispositif selon la revendication 2 caractisé en ce qu'ilcomporteun élément mobile en translation muni d'aspérités ( 11 ) et ( 12 ) et situe dans un conduit d'air ( 9 ) provoquant des variations de pression au niveau du support d'électrode C la Y. 5- Dispositif selon la revendication 2 caractérise encre qu'il comporte un élément mobile en rotation ( 6 ) muni d'aspérités métalliques ( 14 ) et ( 15 ) provoquant des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par passage des aspérités ( 14 ) et ( 15 ) devant un aimant ( 13 ) solidaire de l'électrode ( la ). 6- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un élément mobile en translation ( 10 ) muni d'aspérités metalliques( 16 ) et ( 17 ) provoquant des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par passage des apérités ( 16 ) et ( 17 ) devant un aimant ( 13 ) solidaire du support d'électrode ( la ). 7- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un élément mobile en rotation ( 6 J muni d'aimants ( 18 Y et ( 19 ) provoquant des variations de pression au niveau du support de l'électrode ( la ) par passage des aimants ( 18 ) et ( 19 ) devant une plaque métallique ( 20 ) solidaire du support d'électrode ( la ). 8- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un élément mobile en translation ( 10 ) muni d'aimants ( 21 ) et ( 22 ) provoquant des variations de pression au niveau du support d'electrode ( la ) par passage des aimants ( 21 j et ( 22 ) devant une plaque métallique ( 20 ) solidaire du support d'électrode ( la Y. 9- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un élément mobile en rotation ( 6 ) muni de 2 aimants ( 18 ) et ( 19 ) provoquant des variations pression au niveau du support d'électrode ( la ) par passage des aimants ( 18 ) et ( 19 ) devant un aimant ( 20 ) solidaire du support d'électrode ( la Y. 10- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un élément mobile en translation ( 10 ) muni de 2 aimants ( 21 ) et ( 22 ) provoquant des variations de pression au niveau du support d'électrode ( la ) par passage des aimants ( 21 ) et ( 22 ) devant un aimant ( 20 ) solidaire du support d'électrode ( la.). 11- Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que les polarités des aimants ( 18 ) et r 19 ) ou ( 21 ) et ( 22 ) fixés sur l'element-mobile ( 6 Y ou ( 10 ) peuvent être orientées de telle sorte que l'aimant ( 18 ) ou l'aimant ( 21 ) provoque une attraction du support d'électrode ( la ) et que l'aimant ( 19 ) ou l'aimant ( 22 ) provoquent une répulsion du support d'électrode ( la ). 12- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 11 caractérisé en ce que l'élément mobile ( 6 ) ou ( 10 j peut être mun; d'un nombre indeter- miné d'aspérités ou d'aimants. 13- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'alimentation en courant alternatif de l'afficheur à cristaux liquides ( 1 ) est suffisante pour provoquer la rotation des molécules à 90" de liquide cristallin en l'absence de variations de pression. 14- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que l'alimentation en courant alternatif de l'afficheur à cristaux liquides est insuffisant pour provoquer la rotation des molécules de liquide cristallin en l'absence de variations de pression. 15- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on peut analyser la transition du faisceau lumineux à travers l'afficheur à cristaux liquides au lieu d'analyser sa réflexion.