Brevet FR2731828A1 — publié le 19960920

Cellule élémentaire d'affichage à pastille pivotante pour panneau d'affichage à matrices de points L'invention concerne les cellules d'affichage à pastille pivotante pour les panneaux d'affichage à matrices de points c'est-à-dire les panneaux susceptibles d'afficher une succession de caractères alphanumériques dont le dessin résulte de l'activation sélective d'éléments disposés en matrices associées chacune à un caractère au moyen d'un appareil de commande. En effet, dans ces panneaux, les éléments sont constitués par des "cellules" comportant chacune une pastille ou un volet pivotant présentant, pour les ondes lumineuses, une face réfléchissante et une face absorbante, la cellule étant dite en position active lorsque le volet présente sa face réfléchissante à un observateur ; la face réfléchissante est généralement de couleur jaune ou approchante, couleurs pour lesquelles l'oeil humain présente la sensibilité maximale, et la face absorbante noire ; les matrices destinées à constituer une même ligne de caractères alphanumériques sont juxtaposées l'une à côté de l'autre. Pour certaines applications, lorsque l'éclairage ambiant est estimé insuffisant, les faces avant des matrices peuvent être éclairées par des sources de lumière. Cependant, pour d'autres applications, l'éclairage des pastilles ou volets reste insuffisant notamment pour permettre une bonne lisibilité à grande distance ou dans le brouillard. Pour remédier à ces inconvénients, on a créé des cellules dont la pastille pivotante est percée d'un trou excentré (décalé latéralement par rapport à l'axe de pivotement) ou dont le pourtour comporte une échancrure derrière laquelle est positionnée l'extrémité libre d'une fibre optique illuminée par une source de lumière spécifique pouvant être éloignée ou par la source qui éclaire la face avant des matrices ; l'extrémité libre de la fibre optique peut être munie d'une lentille supportée par un manchon disposé autour de cette extrémité libre ; si la source lumineuse n'est pas de la couleur souhaitée pour l'affichage, le trou de la pastille ou du volet, ou l'échancrure, est muni d'un filtre coloré. Cependant, ces cellules présentent une épaisseur plutôt importante par suite du fait que pour des raisons de simplicité de fabrication, les fibres optiques ou les manchons sont portés par une plaquette de circuit imprimé disposée derrière la pastille pivotante, et ainsi les fibres optiques s'étendent en partie à l'arrière de cette plaquette. De plus, leur prix n'est pas aussi faible qu'il serait souhaitable à cause d'une part des matériaux utilisés, d'autre part du nombre et du prix de leurs composants, et également parce que les fibres optiques doivent être mises en place manuellement sur chaque cellule. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une cellule élémentaire d'affichage comportant - un support, - un organe d'affichage présentant au moins une surface d'affichage réfléchissante et une surface d'affichage absorbante pour les rayons lumineux, cet organe d'affichage étant monté pivotant en partie ou en totalité, sur le support, au moins d'une position dans laquelle la surface d'affichage réfléchissante est visible depuis une zone d'observation extérieure, à une position dans laquelle cette surface réfléchissante est invisible et la surface d'affichage absorbante est visible, - un organe lumineux visible en simultanéité avec la surface d'affichage réfléchissante et masqué par une région pivotante de l'organe d'affichage dans la position dans laquelle cette surface réfléchissante est invisible, et - un organe d'actionnement de l'organe d'affichage, cellule caractérisée en ce qu'elle comporte une source de lumière, et l'organe lumineux est un guide de lumière allongé présentant une extrémité d'entrée à proximité immédiate de la source de lumière et une extrémité opposée de signalisation lumineuse à proximité de la surface réfléchissante au moins lorsque celle-ci est visible. Grâce à cette structure, et en particulier à la suppression de la fibre optique, l'encombrement à l'arrière de la cellule peut être réduit, surtout si, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la source de lumière est portée par une plaquette de circuit imprimé qui équipe de manière conventionnelle la partie arrière de la cellule, et est en proéminence en direction du support de l'organe d'affichage ; avec cette caractéristique, la face arrière de la plaquette de circuit imprimé constitue donc pratiquement l'arrière de la cellule ; de plus, les fibres optiques, dont le prix est relativement élevé, sont remplacées par des pièces en matière synthétique et des sources de lumière d'un prix beaucoup plus modéré, dont la mise en place est automatisable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'une forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple non limitatif et représentée sur le dessin cijoint qui est une vue schématique de profil d'une cellule selon l'invention. La cellule représentée sur le dessin comporte un support 1 sous la forme d'une plaque 10 portant deux branches 11 s'étendant en projection parallèlement l'une à l'autre, entre lesquelles est suspendu un axe 12 autour duquel est montée pivotante une pastille 2 présentant, pour les ondes lumineuses, une face réfléchissante 21 de couleur claire, par exemple jaune, et une face absorbante 22 par exemple noire. Le support 1 porte également un dispositif à électro-aimant 3 destiné à actionner la pastille en rotation sur 180 degrés d'une position dans laquelle la face réfléchissante est visible de l'avant de la cellule (du côté opposé au support), à une position dans laquelle cette face réfléchissante est invisible et remplacée par la face absorbante. De plus, à l'opposé des branches 11, la plaque 10 porte une entretoise ou une équerre 13 à laquelle est fixée une plaquette de circuit imprimé 4 portant des composants électriques et électroniques servant à la commande de l'électro-aimant, et s'étendant parallèlement à la plaque 10. Selon l'invention, la pastille 2 est percée d'un trou 23 décalé latéralement par rapport à l'axe de pivotement 12 tandis que, sur la plaquette de circuit imprimé 4, est fixé, en face du trou 23, une source de lumière 5 constituée par une diode électroluminescente (ou D.E.L.) de préférence de couleur ambre, en projection en direction de la plaque 10 du support ; un guide de lumière 6 allongé porté par la plaque 10 du support 1, sa partie centrale étant logée dans un trou traversant 14 de cette plaque 10, s'étend entre la D.E.L. 5 et la pastille 2, son extrémité d'entrée 61 étant à proximité immédiate de la D.E.L. et son extrémité opposée 62, de signalisation lumineuse, étant à proximité immédiate du trou 23 de la pastille lorsque celle-ci est en position active. Le guide de lumière 6, s'étendant rectilignement, présente une partie approximativement tronconique 63 du côté de la source lumineuse 5 (pour un meilleur captage de la lumière issue de la D.E.L.) et une partie approximativement cylindrique 64 du côté de l'organe d'affichage 2, la partie tronconique étant raccordée à la partie cylindrique par son petit diamètre. Il est percé axialement d'un conduit 65 de 1,5 mm de diamètre environ ; une partie ou la totalité d'une ou des deux faces d'extrémités du guide de lumière peut être incurvée de telle sorte que celui-ci se comporte à la manière d'une lentille.Ce guide de lumière est en matière synthétique moulée transparente (polyméthacrylate par exemple, tel que celui connu commercialement sous le nom de Plexiglas) ; sa surface extérieure peut éventuellement être teintée de couleur sombre pour limiter les pertes vers l'extérieur ou métallisée pour provoquer intérieurement des réflexions multiples, ou munie d'une gaine en matériau présentant un indice de réfraction approprié. La diode électroluminescente peut être de puissance modérée (0,5 candela, alimentation par un courant de l'ordre de vingt milliampères), avec un faisceau de sortie divergeant d'une vingtaine de degrés de part et d'autre de l'axe. Toutes les diodes des différentes cellules peuvent être alimentées simultanément, ou, mieux, leur alimentation peut être provoquée seulement lors de l'activation de la pastille 2 correspondante. Grâce au fait que lorsque la pastille 2 présente vers l'extérieur sa face réfléchissante 21, l'extrémité de signalisation lumineuse 62 du guide 6 est centrée sur le trou 23, et que ce trou est décalé transversalement par rapport à l'axe de pivotement 12, lorsque la pastille présente vers l'extérieur sa face absorbante 22, l'extrémité de signalisation lumineuse du guide est masquée par une région "pleine" de la pastille. Cette structure permet de minimiser l'encombrement de la cellule à l'arrière de la plaquette de circuit imprimé et ainsi de réaliser des panneaux d'affichage plus plats. De plus, le nombre des composants est réduit, ainsi que le prix de ceux-ci, les D.E.L. étant moins onéreuses que les fibres optiques, et le coût de fabrication des guides de lumière étant modéré. Enfin, le montage des D.E.L. et du guide de lumière peut être effectué par une machine. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la pastille peut présenter d'un côté, une face réfléchissante, et comporter de l'autre côté, en projection, un élément constitué sous la forme d'une plaquette venant masquer l'extrémité d'émission du guide de lumière, après une rotation de la pastille de l'ordre de quatre vingt dix degrés, et présentant extérieurement une face absorbante. Egalement, on peut envisager une forme de réalisation dans laquelle la pastille est remplacée par un organe d'affichage constitué par deux volets dont l'un, fixe, présente en permanence une face réfléchissante en direction de l'extérieur, et l'autre est pivotant, d'une position dans laquelle, juxtaposé au volet fixe, il présente vers l'extérieur une face réfléchissante, à une position pivotée à 180 degrés dans laquelle il est superposé au volet fixe, qu'il masque en présentant vers l'extérieur une face absorbante. Egalement, le trou dans la pastille ou le trou dans le volet fixe que vient masquer le volet pivotant peut être remplacé par une échancrure dans une région périphérique de la pastille ou du volet fixe, l'essentiel étant que l'extrémité de signalisation lumineuse du guide de lumière se trouve à proximité immédiate de la surface réfléchissante de l'organe d'affichage au moins en partie pivotant, lorsque celuici, étant en position active, est considéré depuis une zone d'observation extérieure, et soit masquée par une partie de l'organe d'affichage lorsque celui-ci, étant en position inactive, est considéré depuis la même zone. REVENDICATIONS 1 - Cellule élémentaire d'affichage comportant - un support (1), - un organe d'affichage (2) présentant au moins une surface d'affichage réfléchissante (21) et une surface d'affichage absorbante (22) pour les rayons lumineux, cet organe d'affichage (2) étant monté pivotant en partie ou en totalité, sur le support (1), au moins d'une position dans laquelle la surface d'affichage réfléchissante (21) est visible depuis une zone d'observation extérieure, à une position dans laquelle cette surface réfléchissante est invisible et la surface d'affichage absorbante (22) est visible, - un organe lumineux (6) visible en simultanéité avec la surface d'affichage réfléchissante (21) et masqué par une région pivotante de l'organe d'affichage (2) dans la position dans laquelle cette surface réfléchissante est invisible, et - un organe d'actionnement (3) de l'organe d'affichage (2), cellule caractérisée en ce qu'elle comporte une source de lumière (5), et l'organe lumineux est un guide de lumière (6) allongé présentant une extrémité d'entrée (61) à proximité immédiate de la source de lumière (5) et une extrémité de signalisation lumineuse (62) à proximité de la surface réfléchissante (21) au moins lorsque celle-ci est visible. 2 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le guide de lumière (6) est porté par le support (1). 3 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une plaquette (4) de circuit imprimé électronique, et la source de lumière (5) est portée par ce circuit imprimé. 4 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le guide de lumière (6) présente une partie approximativement tronconique (63) du côté de la source de lumière (5) et une partie approximativement cylindrique (64) du côté de l'organe d'affichage (2), la partie approximativement tronconique étant raccordée à la partie approximativement cylindrique par son petit diamètre. 5 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le guide de lumière (6) présente un conduit axial (65). 6 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le guide de lumière (6) forme lentille. 7 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source de lumière (5) est une diode électroluminescente. 8 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'affichage (2) est une pastille pivotante présentant une face réfléchissante (21) et une face absorbante (22). 9 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'affichage présente une face réfléchissante et comporte un élément en projection présentant une face absorbante. 10 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'affichage comporte deux volets dont l'un est pivotant. 11 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'affichage comporte au moins un trou (23) derrière lequel est disposée l'extrémité de signalisation lumineuse (62) du guide de lumière (6) 12 - Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'affichage comporte au moins une échancrure derrière laquelle est disposée l'extrémité de signalisation lumineuse du guide de lumière.