Brevet FR2646534A1 — publié le 19901102

PROCEDE D'AFFICHAGE ELECTRO-OPTIQUE DU TEMPS SOUS FORME ANALOGIQUE ET DISPOSITIF ELECTRONIQUE PERMETTANT DE LE METTRE EN OEUVRE La présente invention a trait à un procédé d'affichage é lect ro-opt i que du temps, sous forme analogique, à mouvement pendulaire électronique, intéressant le domaine de l'horlogerie. Depuis I'antiquité, l'homme s'est passionné pour la mesure du temps. Bénéficiant de simples constatations - observation -de l'ombre au travers d'un cadran solaire de direction -, d'évolutions techniques importantes - horloge mécanique -, ou de bouleversements technologiques - miniaturisation électronique -, il a fait preuve d'imagination créative permanente dans la conception et le développement d'objets symbolisant le temps qui passe. De nos jours, l'évolution rapide de l'électronique, plus particuliérement celle liée aux semi-conducteurs et à leurs dérivés, et la simplicité relative de sa mise en oeuvre, tant d'un point de vue fabrication que d'un point de vue fiabilité de fonctionnement, ont fait oublier un temps, aux concepteurs desdits objets, le charme de leurs formes conventionnelles ou classiques, au profit de créations plus modernes, et de lignes nouvelles. Ainsi, l'affichage digital de l'heure, concrétisé par la réunion de plusieurs chiffres du système décimal, eux-mêmes réalisés par l'association codée dé plusieurs segments de diode luminescente ou de cristal Liquide, åpparaSt dans de nombreuses réalisations souvent trop rectilignes; La forme trop rectangulaire des afficheurs eux-mêmes, ne laissant guère d'autres choix. Ce système n'offre en outre qu'une visualisation restreinte du temps qui s'écoule, ne faisant évoluer qu'un chiffre par unité de temps considéré. Le système plus classique à position relative directement visible de deux aiguilLes, met beaucoup plus à l'évidence la notion de temps écoulé, par anaLogie au déplacement semi-circulaire de la terre autour du soleil. Sensible à l'attrait renaissant dans ce domaine, pour les formes et symbolisations anciennes, en s'appuyant sur L'apport technique d'une électronique moderne et fiable, le demandeur propose une création originale, directement applicable au concept esthétique d'une horloge. Plusieurs recherches dans ce domaine ont été menées par beaucoup de concepteurs de pays différents. Les asiatiques, déjà très compétitifs dans l'industrie des montres et horloges digitales, ont développe des procédés d'affichage analogique basés sur l'excitation de secteurs à technologie à cristaux liquides, de tailles différentes, pour mieux symboliser les aiguilles, ou en forme de points répartis sur des cercles concentriques, pour ne symboliser que les extrémités des dites aiguilles. Ces procédés symbolisent sur un même cadran horaire, les trois unités de temps conventionnellement représentatives que sont les heures, les minutes et les secondes. De ce système, il nait inévitablement une confusion visuelle difficile à maîtriser dans la représentation simultanée des trois unités. Faisant le bilan de cet état de fait, le demandeur a imaginé un nouveau concept d'affichage électro-optique du temps sous forme analogique du type de celui indiquant sur un cadran horaire la position des unités de temps sur des cercles concentrique. Selon l'invention, ce procédé est remarquable en ce qu'il consiste à associer : - deux cercles concentriques dont le plus petit comporte h points Lumineux uniformément répartis et excités successivement pour symboliser la position des heures, et le plus grand comporte m points lumineux uniformément répartis et excités successivement, pour symboliser la position relative des minutes, - à un secteur circulaire comportant s points lumineux répartis sur plusieurs rayons, lesdits rayons étant excités successivement selon un mouvement pendulaire, pour symboliser les secondes. Selon l'invention, le procédé proposé est remarquable en ce qu'il créé d'une manière fidèle, l'image, en d'autres dimensions, d'une horloge mécanique conventionnelle à balancier, offrant d'une manière à la fois ancienne, mais très claire, la symbolisation du temps qui passe. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé proposé est remarquable, contrairement à ceux utilisant des cristaux liquides, en ce que les points lumineux h, m et s sont de même constitution, mais peuvent être de couleurs différentes. Outre la clarté concernant la position relative de ses différentes unités de temps, on peut rechercher d'une horloge, qu'elle soit aussi un élément de décoration. Pour ajouter à la fidélité de reproduction d'une horloge ancienne à balancier, et selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, te secteur circulaire de points lumineux s est disposé à -l'extérieur des deux cercles concentriques, et au-dessous de ces derniers de manière à ce que le point-centre des susdits cercles concentriques soit à la verticale du point fixe du pseudo-mouvement pendulaire. L'invention a trait également à un dispositif électronique permettant d'assurer le fonctionnement de ce procédé d'affichage électro-optique du temps sous forme analogique. En effet, il est utile de préciser que les différents dispositifs électroniques assurant un affichage analogique du temps sont généralement basés sur l'excitation de plusieurs secteurs ou points lumineux, et font intervenir une électronique dite à multiplexage, dont le principe est une fréquence suffisamment élevée pour que t'oeil ait l'impression d'une excitation permanente de tous les secteurs considérés à la fois. Ces dispositifs requièrent une électronique complexe, nécessitant un aiguillage des signaux de commande desdits secteurs, à une cadence générée par des circuiteries dites d'horloge. Le dispositif électronique de l'invention assurant le fonctionnement du procédé d'affichage électro-optique du temps est différent car il met en oeuvre une électronique simple qui tout étant adaptable à des cas particuliers, est particulièrement indiquée pour une fabrication en série Limitée avec des composants usuels du marché. Selon l'invention, ce dispositif est remarquable en ce qu'il comprend - trois modules électroniques de comptage et décodage capables d'interpréter des signaux logiques sous forme d'impulsions et d'exciter le premier, les h points lumineux répartis sur le plus petit cercle concentrique du cadran horaire, le.deuxieme module les m points lumineux répartis sur le plus grand cercle concentrique du cadran horaire et le troisième module, les s points lumineux répartis sur les rayons du secteurs circulaire du cadran horaire, - un sous-ensemble électronique diviseur de fréqence, capable de commander les trois modules électroniques de comptage et décodage par l'envoi de signaux adéquats directement interprétables par eux-mêmes, ou au travers d'un sous-ensemble de remise à l'heure, - un sous-ensemble électronique oscillateur, capable de générer un signal de fréquence fixe, directement interprétable par le susdit sous-ensemble diviseur de fréquence, - et un sous-ensemble électronique d'alimentation, capable de synchroniser le susdit sous-ensemble oscillateur et de générer en énergie continue, les composants électroniques ' nécessaires au fonctionnement de L'ensemble du dispositif. L'invention venant d'être évoquée ci-dessus dans sa forme la plus élémentaire, d'autres caractéristiques et d'autres avantages ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de L'invention, donné à titre non limitatif et destiné à illustrer les concepts fondamentaux de l'invention. Cette description est annexée de dessins sur lesquels La figure 1 est une vue de face d'un cadran horaire mettant en oeuvre le procédé d'affichage électro-optique du temps sous forme analogique. La figure 2 est un schéma synoptique du dispositif électronique assurant Le fonctionnement du procédé d'affichage électro-optique du temps, tel qu'illustré à la figure 1. Tel qu'il est illustré sur le dessin de la figure 1, le cadran horaire utilisant le procédé électro-optique du temps est constitué par deux cercles concentriques H et M sur lesquels sont répartis des points lumineux h et m respectivement, lesquels points sont constitués par des diodes luminescentes, de préférence de coloration différente. Les points lumineux h, au nombre de douze, sont répartis uniformément sur le cercle H de plus petit diamètre pour symboliser les positions relatives des douze heures d'une demie-journée. L'excitation (diode représentée en noir) d'une de ces douze diodes h par le dispositif électronique qui sera développé un peu plus loin, permettra de visualiser ainsi, selon sa position relative sur le cercle 11, le nombre d'heures écoulées depuis le début de la journée, soit le point zéro signifiant midi ou minuit. Les points lumineux m, au nombre de soixante, sont répartis uniformément sur le cercle M de plus grand diamètre pour symboliser les positions relatives des soixante minutes d'une heure. L'excitation diode représentée en noir) d'une de ces soixante diodes m par le dispositif électronique, permettra de visualiser ainsi, selon sa position relative sur le cercle M, le nombre de minutes écoulées par rapport à la dernière heure symbolisée par la diode h excitée. Les nombres des diodes h et m peuvent être également des multiples ou des sous-multiples de 12 et 60 respectivement. Ainsi par exemple, le dispositif de l'invention peut etre réalisé à partir de vingt quatre diodes h symbolisant le-s positions relatives des heures et des demie-heures d'une demie-journée et par douze diodes m ne symbolisant qse les positions relatives des minutes écoulées qui sont des multiples de cinq. Le cadran horaire d'affichage électro-optique du temps de l'invention comprend également un secteur circulaire S sur lequel sont répartis radialement des points lumineux s constitués également par des diodes luminescentes. Ces points lumineux s sont répartis sur cinq rayons R1, RZ, R3, R4, R5 du secteur circulaire S et sont excitées (diodes d'un rayon représentées en noir) successivement rayon par rayon selon un mouvement pendulaire pour que l'intervalle de temps entre cinq rayons de points s excités, symbolise une seconde écoulée. Ce secteur circulaire S de cinq rayons R1, R2, R3, R4, R5 de diodes luminscentes s est disposé à l'extérieur des cercles concentriques H et M, de manière à ce que le point fixe P du pseudo-mouvement pendulaire dudit secteur vertical S soit à La verticale du point centre C des cercles concentriques H et M afin que la combinaison des excitations des diodes luminescentes h, m, s de Itensemble du dispositif d'affichage électro-optique du temps soit assimilable aux mouvements cinématiques d'une horloge à aiguilles et avec balancier. Sur Le dessin, les tons de gris progressifs remplissant Les diodes ont pour objet de symboliser les mouvements cinématiques des secondes, des minutes et des heures qui s'écoulent, La figure 2 a pour objet d'illustrer, par un schéma synoptique, le fonctionnement électronique du procédé d'affichage électro-optique du temps ci-dessus décrit. Selon l'invention, le dispositif d'excitation des points lumineux h et m commande lesdits points lumineux au travers d'un premier module électronique il pour les h points lumineux, d'un deuxième module électronique 12 pour les m points, et d'un troisième module électronique 13 pour les s points Lumineux, lesdits points lumineux étant excités simultanément à l'aide d'une électronique simple. Les deux modules électroniques 11 et 12 font intervenir chacun l'association de deux circuits compteur-décodeur décimaux dont Les sorties sont reliées en une matrice de h points pour le premier module électronique 11, et en une matrice de m points pour le deuxième module électronique 12, les deux susdits circuits compteur-décodeur étant capables d'interpréter des signaux logiques sous forme d'impulsions. Selon un mode de réalisation préférentiel de L'invention, le premier module électronique 11 est activé d'un pas, lorsque les m pas du deuxième module électronique 12 ont été parcourus, donc lorsqu'une heure s'est écoulée. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ce changement d'heure est exploité au travers d'un générateur 14, produisant un signal audible ou visuel retransmis parun transducteur sonore 14a, à la manière des horloges anciennes carillonant à chaque heure pleine. Le groupe de points lumineux s répartis sur les cinq rayons R1, R2, R3, R4, R5 du secteur circulaire S pour simuler le déplacement d'un balancier (cf. figure 1) est commandé par le troisième module électronique 13. Selon l'invention, ce module électronique 13 est constitué d'un circuit compteur-décodeur dont les sorties sont reliées deux à deux de manière à ce que la sortie 1 soit reliée à la sortie 10, la sortie 2 à la sortie 9, la sortie 3 à la sortie 8, la sortie 4 à la sortie 7 et la sortie 5 à la sortie 6. Chacune de ces sorties couplées 1-10, 2-9, 3-8, 4-7, 5-6, est reliée aux diodes luminescentes s d'un rayon Ri, RZ, R3, R4, R5 respectivement, de sorte à créer un balancier électronique décrivant un arc de cercle, à la manière d'un pendule animé d'un mouvement oscillatoire, et ce toujours à l'aide d'une électronique simple.En effet, la sortie 1 du module électronique 13 commandera l'excitation des diodes s du rayon R1 du secteur circulaire S du cadran horaire d'affichage électro-optique de la figure 1, la sortie 2 le rayon R2, la sortie 3 le rayon R3, la sortie 4 le rayon R4, la sortie 5 le rayon R5, la sortie 6 maintiendra le rayon R5 excité, la sortie 7 le rayon4, la sortie 8 le rayon R3, la sortie 9 le rayon R2 et la sortie 10 le rayon R1, et la sortie 1 à nouveau maintient l'excitation du rayon R1 pour recommencer le même cycle oscillatoire pendulaire. Selon le dispositif électronique de mise en oeuvre de l'invention, les trois modules électroniques 11, 12 et 13 sont commandés par un sous-ensemble 15 formé par l'association de plusieurs diviseurs de fréquence judicieusement agencés pour l'envoi de signaux adéquats directement interprétables par les modules 11, 12 et 13 ou au travers d'un sous-ensemble de remise à l'heure 16 pour le premier module 11. Selon une caratéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ce sous-ensemble de remise à l'heure 16 est constitué par deux contacts à poussoir mettant en liaison les signaux de sortie du sous-ensemble diviseur de fréquence 15, au travers d'un circuit réalisant une fonction logique "OU", d'une part avec le premier module électronique 11 des heures, et d'autre part avec le deuxième module électronqiue 12 des minutes. Ces deux contacts sont commandés manuellement, indépendamment l'un de l'autre, à partir-de deux boutons à poussoirs apparents sur la façade du dispositif d'affichage électro-optique mais non représentés sur le dessin de la figure 1. On comprend que les contacts à poussoir permettent de faire défiler manuellement et indépendamment du temps qui passe, les points lumineux h et m pour pouvoir les placer à une bonne position, dite de t'mise à l'heure". D'autre part, le sous-ensemble diviseur de fréquence 15 reçoit un signal de fréquence fixe généré par l'oscillateur d'un sous-ensemble 17 lui-même synchronisé par la fréqence d'un sous-ensemble 18 d'alimentation en énergie nécessaire au fonctionnement de l'ensemble des composants de l'électronique de l'ensemble du dispositif électronique de l'invention. L'alimentation en énergie du sous-ensemble 18 peut être fournie par le réseau électrique public et/ou par une pile pour pallier aux coupures impromptues du réseau électrique. On comprend que le procédé d'affichage électro-optique du temps et le dispositif permettant de le mettre en oeuvre , qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de L'invention pris dans ses aspects et dans son esprit les plus larges. Afin de permettre une meilleure compréhension des dessins, une liste des references avec leurs légendes est ci-après énumérée. h Diodes luminescentes symbolisant les heures. m Diodes luminescentes symbolisant les minutes. s Diodes luminescentes réparties sur les rayons R7, R2, R3, R4, R5. R1, R2, R3, R4, R5... Rayons de diodes s symbolisant les secondes. H Cercle concentrique sur lequel sont réparties les diodes h. M Cercle concentrique sur lequel sont réparties les diodes m. S Secteur circulaire comportant les rayons R de diodes s. C Point entre des cercles concentriques H et M. P Point fixe du secteur circulaire S. Il Premier module électronique de comptage-décodage des heures h. 12 Deuxième module électronique de comptage-décodage des minutes m. 13 Troisième module électronique de comptage-décodage des secondes s. 14 Générateur de son. 14a Transducteur sonore du générateur 14. 15 Sous-ensemble diviseur de fréqence. 16 Sous-ensemble de remise à l'heure. 17 Sous-ensemble oscillateur générant un signal de fréquence fixe. 18 Sous-ensemble d'alimentation en énergie. REVENDICATIONS 1. Procédé d'affichage électro-optique du temps sous forme analogique indiquant sur un cadran horaire la position relative des unités de temps sur des cercles concentriques, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à associer - deux cercles concentrique (H et M) dont le plus petit (H) comporte h points lumineux uniformément répartis et excités successivement pour symbolier la position relative des heures et dont le plus grand (M) comporte m points lumineux, uniformément répartis et excités successivement, pour symboliser la position relative des minutes, - à un secteur circulaire (S) comportant s points lumineux répartis sur plusieurs rayons CR1, R2, R3, R4, R5), lesdits rayons de points s étant excités successivement selon un mouvement pendulaire, pour symboliser des intervalles de temps qui s'écoulent et correspondant à des secondes. 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE les susdits points lumineux h, m et s sont de meme constitution, mais de couleurs différentes. 3. Procédé selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à disposer le susdit secteur circulaire (S) de points lumineux (s) à l'extérieur, des deux cercles concentriques (H et M), et au-dessous de ces derniers de manière à ce que le point-centre (C) desdits cercles (H et M) sont à la verticale du point fixe CP) du pseudo-mouvement pendulaire des rayons (R) dudit secteur circulaire (S). 4. Procédé selon les revendications 1, 2 et 3, CARACTERISE EN CE QUE les sudits points lumineux (h, m et s) sont constitués par des diodes luminescentes. 5. Procédé selon tes revendications 1, 2, 3 et 4 prises ensemble, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à faire défiler manuellement et indépendamment les positions relatives des points lumineux h, et les positions relatives des points lumineux m, afin de les placer sur le cadran horaire à une bonne position dit de remise à l'heure. 6. Dispositif électronique permettant de mettre en oeuvre le procédé d'affichage électro-optique selon les revendications 1 à 5 prises ensembles, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comprend - trois modules électroniques de comptage et décodage (11, 12 et 13) capables d'interpréter des signaux logiques sous forme d'impulsions et d'exciter le premier (11), les h points lumineux répartis sur le plus petit cercle concentrique (H) du cadran horaire, le deuxième (12) les m points lumineux répartis sur le plus grand cercle concentrique (M) du cadran horaire et le troisième (13) les s points lumineux répartis sur les rayons (R1, R2, R3, R4, RS) du secteurs circulaire (S) du cadran horaire, - un sous-ensemble électronique (15) diviseur de fréqence, capable de commander les trois modules électroniques de comptage et décodage (11, 12 et 13) par l'envoi de signaux adéquats directement interprétables par eux-mêmes, ou au travers d'un sous-ensemble (16) de remise à l'heure, - un sous-ensemble électronique (17) oscillateur, capable de générer un signal de fréquence fixe, directement interprétable par le susdit sous-ensemble diviseur de fréquence (15), - et-un sous-ensemble électronique (18) d'alimentation, capable de synchroniser le susdit sous-ensemble oscillateur (17) et de générer en énergie continue les composants électroniques de l'ensemble du dispositif. 7. Dispositif selon la revendication 6, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit module électronique (11) commandant l'excitation des points lumineux h répartis sur le cercle concentrique (H) des heures, est constitué par l'association de deux circuits compteur-décodeur décimaux reliés en h sorties matricées, permettant le branchement des h points lumineux. 8. Dispositif selon la revendication 6, CARATERISE PAR LE FAIT QUE le susdit module électronique (12) commandant l'excitation des points lumineux m répartis sur le cercle concentrique (M) des minutes, est constitué par l'association de deux circuits compteur-décodeur décimaux reliés en m sorties matricée, permettant le branchement des m points lumineux. 9. Dispositif-selon la revendication 6, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit module électronique (13) commandant l'excitation des s points lumineux répartis sur cinq rayons (R1, R2, R3, R4, R5) du cercle circulaire (S) des secondes, est constitué par un circuit compteur-décodeur décimal dont les sorties sont reliées deux à deux permettant le branchement sur les cinq sorties couplées câblées, des cinq rayons R1, R2, R3, R4, R5 de points lumineux s afin de commander l'excitation des cinq rayons de points lumineux, successivement de gauche à droite, puis de droite à gauche selon un mouvement oscillatoire pendulaire. 10. Dispositif selon les revendications 6, 7 et 8, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit module électronique (12) commandant l'excitation des points lumineux m active d'un pas le susdit module électronique (11) commandant l'excitation des points lumineux h, chaque fois que les m points du premier module (12) ont été parcourus et correspondant à l'intervalle d'une heure. 11. Dispositif selon les revendications 6, 7, 9 et/ou 10, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit module électronique (12) commandant l'excitation des points lumineux m active un générateur d'un signal audible ou visuel (14) chaque fois que les m pas du dit module électronique (12) ont été parcourus. 12. Dispositif selon les revendications 6, 7, 8, 9 et 10 prises ensembles, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit sous-ensemble de remise à l'heure (16) est constitué par deux contacts qui, actionnés par des boutons à poussoir apparents sur le cadran horaire, mettent en liaison les signaux de sortie du sous-ensemble diviseur de fréquence (15), au travers d'un circuit réalisant une fonction logique "OU", l'un avec le module électronique (11) commandant l'excitation des points lumineux h et d'autre avec le module électronique (12) commandant L'excitation des points lumineux m.