Brevet FR2761799A1 — publié le 19981009

La présente invention concerne des moyens permettant d'améliorer l'aspect de dispositifs indicateurs, en particulier de dispositifs indicateurs d'affichage. Les dispositifs indicateurs d'affichage comportent typi- quement un agencement ordonné d'éléments de visualisation qui peuvent être commandés (habituellement d'une manière électroma- gnétique) de façon à offrir, dans une position OUVERT, une sur- face brillante pouvant être observée par un observateur suivant une direction d'observation et, dans une position FERME, une 1() surface sombre pouvant être observée par un observateur suivant la direction d'observation. L'agencement ordonné peut être ac- tivé de façon que les éléments offrent une information ou une forme différente d'affichage. Habituellement, les éléments sont agencés sous forme de pixels suivant un agencement ordonné et, habituellement, dans un tel agencement ordonné, les pixels sont disposés en rangées et colonnes. La surface brillante offerte dans la position OUVERT est visible plus ou moins clairement en fonction de la lumière am- 2 présentent un plus grand contraste avec les surfaces sombres. Des moyens antérieurs ont été trouvés pour éclairer de tels éléments, mais ceux-ci ont eu tendance à augmenter la pro- fondeur exigée par l'agencement ordonné ou à augmenter les coûts de fabrication ou d'entretien d'un tel dispositif indica- teur. Dans une application telle qu'un dispositif indicateur de destination de véhicule, l'augmentation de profondeur a ten- 3() dance à augmenter la distance de l'agencement ordonné par rap- port au pare-brise, ce qui réduit l'angle sous lequel l'agencement ordonné peut être lu. Il est fourni ici un procédé et des moyens permettant d'éclairer l'agencement ordonné d'un dispositif indicateur à affichage variable qui consiste à prévoir une feuille transpa- rente en avant de l'agencement ordonné de façon que la direc- tion d'observation du dispositif indicateur traverse la feuille transparente. La feuille transparente est typiquement la paroi avant transparente d'un boîtier prévu pour l'agencement ordonné. Elle pourrait aussi être constituée par le pare-brise d'un autobus ou autre véhicule. Le fait d'utiliser un pare-brise de véhicule ou une fenê- tre de véhicule pour constituer la feuille transparente avant présenterait certains avantages, étant donné que cela offrerait un grand angle pour des observateurs situés à l'extérieur du véhicule. Toutefois, l'utilisation du pare-brise ou fenêtre de le véhicule présente habituellement un inconvénient, étant donné que sa fabrication est principalement liée au véhicule et non pas au dispositif indicateur. L'invention vise à résoudre ces problèmes. L'invention a pour objet un agencement ordonné d'éléments de visualisation, comprenant une pièce mobile présentant des positions OUVERT et FERME, la pièce offrant respectivement une surface brillante et une surface sombre suivant une direction d'observation dans les positions OUVERT et FERME, caractérisé en ce qu'il comporte une feuille transparente ou analogue des- tinée à être disposée entre un observateur regardant dans la direction d'observation et l'agencement ordonné, et en ce qu'au moins une source de lumière est disposée sur la feuille trans- parente de façon à diriger la lumière vers l'agencement ordon- né, la feuille formant un support pour des conducteurs menant à la ou aux sources de lumière. L'invention a aussi pour objet un système d'éclairage pour un dispositif indicateur de visualisation, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille pratiquement transparente desti- née à être disposée entre un observateur regardant dans une di- ) rection d'observation et le dispositif indicateur, au moins une DEL (diode electro-luminescente ou "LED") disposée sur la feuille, des moyens servant à empêcher la lumière provenant de la DEL d'être visible directement pour l'observateur, la DEL éclairant au moins une partie du dispositif indicateur, et des conducteurs pratiquement invisibles destinés à être disposés sur l'écran pour mettre la DEL sous tension. L'invention a encore pour objet un dispositif indicateur de destination de véhicule, devant être vu par un observateur regardant dans une direction d'observation qui traverse une fe- nêtre du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif comprend plusieurs DEL montées sur une feuille transparente, qui peut être la fenêtre, et disposées de façon à éclairer le dispositif indicateur, des moyens empêchant la lumière provenant des DEL d'être directement visible dans la direction d'observation et des moyens servant à mettre les DEL sous tension. Conformément à l'invention, l'éclairage prévu pour l'agencement ordonné est constitué de sources de lumière mon- 1) tées sur la feuille transparente et dirigées vers l'agencement ordonné, c'est-à-dire à l'opposé de l'observateur. Ainsi, les sources de lumière éclairent les surfaces brillantes de ceux des éléments qui sont dans une position OUVERT en vue d'une vi- sualisation suivant la direction d'observation. Il s'agit là d'un moyens simple et aisé pour augmenter le contraste et donc la clarté du dispositif indicateur sans augmenter de manière excessive sa profondeur. Bien que la terminologie ici utilisée parle d'un disposi- tif indicateur observable de l'avant, des dispositifs indica- 2() teurs peuvent également être installés pour être observables de l'arrière ou des côtés ou ils peuvent être situés ailleurs que sur un véhicule. Dans une forme préférée de mise en oeuvre de l'invention ci-dessus, les sources de lumière sont des diodes électrolumi- nescentes ou DEL. Les éléments de visualisation peuvent présenter de nom- breuses formes différentes. D'une manière tout à fait courante, ce seront des disques montés rotatifs qui sont brillants sur une face et sombres sur l'autre, de sorte que la face brillante 3(> et la face sombre d'un élément sont offertes suivant la direc- tion d'observation respectivement dans les positions OUVERT et FERME des disques. Si on le souhaite, la feuille transparente peut être flexible de façon à épouser la forme d'un espace courbe, tel que l'intérieur d'un pare-brise courbe d'autobus. Lorsque l'éclairage se fait au moyen de DEL, celles-ci sont de préférence connectées dans des espaces libres se pré- sentant dans un circuit appliqué à la feuille transparente de façon à rayonner dans une direction s'éloignant de l'observateur et se dirigeant vers les éléments de visualisa- tion. Le conducteur est habituellement une encre conductrice qui est habituellement opaque, mais relativement négligeable et inobservable par l'observateur. Sur les dessins, qui illustrent un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention: La figure 1 est une vue schématique, avec arrachement, d'un agencement ordonné partiel d'éléments de visualisation comportant des faces brillantes et sombres et choisis pour for- mer la lettre "T" par les surfaces brillantes des éléments res- sortant sur un fond sombre. La figure 2 est une vue de côté de l'avant d'un autobus, avec le boîtier de dispositif indicateur et le pare-brise re- présentés en coupe. La figure 3 est une vue d'une partie du dispositif indi- cateur tel qu'il est vu de devant l'autobus. La figure 4 est une vue de côté par la ligne 4-4 de la figure 3 et montrant la direction d'observation V qui est celle d'un observateur du dispositif, situé à une certaine distance à 2) gauche de l'agencement ordonné lorsqu'on regarde la figure 4. La figure 5 représente l'avant transparent de boîtier comportant des conducteurs formants piste et des DEL. La figure 6 est une vue en perspective d'une DEL montée sur une plaquette de câblage imprimé ("PCâI" ou "PWB") qui joue le rôle de la feuille transparente et le rôle de l'avant du boîtier. La figure 7 est une coupe du système de DEL et lentilles. Dans la description, il convient de noter deux défini- tions. 3() "DEL" désigne ici le composant élémentaire DEL (diode électro luminescente ou "LED") lui-même, représenté ici en 10, et son fil conducteur associé 11 noyés dans la matière plasti- que 12 formant la lentille. D'autres usages ont tendance à con- sidérer la "DEL" comme étant la combinaison du composant élé- i5 mentaire et de la lentille. La plupart des PCâI sont opaques et seraient donc inuti- lisables pour former l'avant d'un boitier de dispositif indica- teur de la présente invention. Ainsi, l'invention ne concerne que des PCâI ou équivalents qui sont transparentes ou concerne d'autres feuilles transparentes servant à porter les DEL et leurs circuits. A la figure 1, l'avant d'un autobus 14' sert au montage d'un boîtier 16 de dispositif indicateur de destination d'autobus qui contient un agencement ordonné de signalisation à disques basculants 14. Comme le montre la figure 2, l'agencement ordonné de dis- ques basculants est vu à travers le pare-brise de véhicule 17 et la paroi avant de boîtier 20 qui est une PCâI transparente habituellement en verre ou matière plastique. A la figure 2, une coupe de l'autobus illustre le fait que les boîtiers de DEL 22 sont montés sur l'intérieur de la PCâI 20 au moyen d'un adhésif conducteur 24 (figure 7) de façon à rayonner vers l'arrière, de la PCAI 20 vers l'agencement or- donné. Le composant élémentaire DEL 10, tel que représenté à la figure 6, conduit le courant entre des conducteurs 26 qui sont des pistes imprimées ou fixées sur l'intérieur de la PC&I. Ain- si, les pistes conductrices 26 (figure 5) font passer le cou- ) rant provenant d'une source V+ à travers un certain nombre de DEL 10 montées suivant des circuits en série, lesquels circuits en série sont montés en parallèle. On pense que cela est plus efficace pour mettre les DEL sous tension d'une manière conve- nable que de multiples DEL montées suivant des circuits paral- lèles, ces circuits parallèles étant montés en série. Les pistes conductrices sont de préférence formées d'une encre à l'argent, mais peuvent être formées d'une autre encre conductrice qui soit à la fois conductrice et opaaue. Une encre à l'argent ou de l'argent peut aussi être utilisé pour rendre 3 d'autres composants conducteurs dans l'adhésif. Le boîtier formant l'enveloppe opaque prévue pour la DEL et la cellule est de préférence formé de matière plastique blanche ajourée de façon à permettre une liaison conductrice entre un conducteur 26 et l'anode ou la cathode du composant élémentaire DEL 10. Les parois inclinées vers l'intérieur du boîtier réfléchissent sont ici recouvertes de ruban réfléchis- sant 31 pour aider à réfléchir les rayons provenant du compo- sant élémentaire DEL vers l'agencement ordonné. Les parois la- térales 27 et les parois de fond 29 du boîtier sont de préfé- rence en matière plastique blanche opaque. Par ses parois laté- rales et arrière, il empêche les rayons de DEL de s'échapper dans des directions non souhaitées et empêche une observation directe des rayons de DEL par un observateur. L'intérieur des parois du boîtier est, comme décrit ci-dessus, de préférence réfléchissant pour les rayons de DEL et a tendance à les diri- ger vers les éléments de visualisation de la manière. Les DEL et les lentilles éclairent donc les surfaces des disques faisant face dans la direction d'observation et provo- quent un contraste net des zones brillantes ou OUVERT 34 avec les zones sombres 36 pour l'observateur regardant suivant la direction d'observation V. Le boîtier de DEL comporte des parois latérales 27 et des parois de fond 29 opaques qui jouent le rôle d'un écran pour empêcher l'observateur regardant suivant la direction V de voir directement la lumière provenant de la DEL, en ne voyant que la lumière réfléchie provenant des faces brillantes des disques. Les parois opaques 27 et 29 sont de préférence couvertes inté- ) rieurement de ruban 31 présentant une surface réfléchissante pour réfléchir la lumière provenant du composant élémentaire dans la direction générale des disques. Comme représenté à la figure 3, les boîtiers de DEL 22 sont relativement petits par rapport à un élément de visualisa- tion et, avec les pistes sensiblement opaques 26 relativement petites, ne modifient pas l'aspect du dispositif de visualisa- tion, exactement de la même manière que des fils conducteurs noyés servant à chauffer une lunette arrière d'automobile sont pratiquement invisibles à la plupart des égards. *) Dans la plupart des disques basculants d'accroissement d'éclairage de la technique antérieure, si ce n'est tous, il existe une source lumineuse (habituellement DEL ou fibre opti- que) pour chaque élément de visualisation et une telle source de lumière individuelle doit être masquée ou commutée lorsque le disque mobile est en position FERME. En revanche, avec l'invention, la DEL n'est jamais diri- gée vers l'observateur. Un masquage et une commutation ne sont donc pas nécessaires. Ainsi, les DEL peuvent être allumées tout le temps et une DEL unique peut éclairer plusieurs éléments. Par conséquent, les DEL doivent fournir une lumière suf- fisante pour éclairer ensemble toutes les faces brillantes de disque visibles pour l'observateur. Bien que la figure 3 représente une DEL au centre de cha- que carré 2x2 de disques, il n'existe aucune obligation que l'espacement de centre à centre des boîtiers de DEL dans une rangée ou une colonne corresponde à des multiples entiers de l'espacement des pixels, de sorte qu'il n'est par nécessaire que les boîtiers de DEL soient alignés avec des intersections 1I entre les pixels. Bien que des disques basculants 32 soient représentés, le dispositif de visualisation sera également utilisable s'il uti- lise des éléments mobiles, mais pas nécessairement basculants, qui alternent aussi entre des zones brillantes et sombres à des emplacements sur l'agencement ordonné. En outre, il n'est pas nécessaire que les pixels de l'agencement ordonné soient disposés en rangées et colonnes, mais il peuvent présenter d'autres dispositions. Le disque représenté aux figures 3 et 4 est une version ) préférée, pour être utilisée avec l'invention, qui est choisie parmi un certain nombre de disques, et d'agencements ordonnés qui peuvent être utilisés avec les DEL et feuilles transparen- tes de l'invention. Le fonctionnement électromagnétique est bien connu des spécialistes en la matière et n'est décrit ici que succinctement. Dans le cas du disque des figures 3 et 4, le disque est approximativement octogonal, dans une monture dans l'ensemble carrée, et tourne d'un peu moins de 180' (entre les positions représentées des éléments supérieurs de la figure 4) sur son axe diagonal, tel que défini par des doigts de pivotement 42, de façon à offrir, faisant face à la direction d'observation V, soit une face brillante 34, soit une face sombre 36. Le disque contient un aimant, non représenté, aui présente un axe s'étendant entre les pièces polaires 44 et 46 de polarités mu- tuellement opposées et qui peut être actionné par la commuta- tion des pièces polaires de façon à se déplacer entre des posi- tions offrant la surfaces brillante ou la surface sombre dans la direction d'observation. Les bobines 48 situées sur les piè- ces polaires 44 et 46 sont réunies par une pièce formant pont s et sont commandées par des conducteurs (non représentés) si- tués sur les tiges 54 et 56 de façon à commuter les polarités des pièces polaires. Dans la présente version aussi, les pièces polaires 44 et 46 servent respectivement de butées pour le dis- que qui, dans chaque position limite, est arrêté par une extré- mité de pièce polaire, tandis que la découpe 52 pratiquée dans le disque entoure l'autre pièce polaire, le côté présentant la découpe étant prêt à basculer vers l'autre position limite dans un sens s'éloignant de l'observateur de la figure 3 et vers la ) droite à la figure 4. Avantageusement, le conducteur transparent 26 est formé d'une matrice conductrice. Selon un autre aspect avantageux, ce conducteur est peint sur la feuille 20. Une inclinaison de l'agencement ordonné et/ou de son boi- tier peut être prévue de toute manière préférée et peut être prévue pour assurer des directions choisies d'observation, par exemple une inclinaison vers le bas ou vers la gauche en faveur d'observateurs se trouvant sur le côté. Un disque comportant un axe vertical au lieu d'un axe diagonal est représenté dans le brevet US 4 577 427 (Brown) en date du 25 mars 1986 dont le contenu est incorporé ici par ré- férence. D'autres disques conviennent également pour être utilisés avec l'éclairage vers l'arrière de l'invention, tels que: US-A-4 156 872 (Helwig, 29 mai 1979) US-A-4 069 480 (Helwig, 17 janvier 1978) Des alternatives à un disque sont les barreaux mobiles des brevets US 4 744 163 (Brown, 17 mai 1988) et 4 566 210, (Winrow, du 28 janvier 1986). Ces variantes peuvent aussi être avantageusement éclairées par des DEL rayonnant vers l'arrière disposées sur un circuit conforme à l'invention. ) REVENDICATIONS 1. Agencement ordonné d'éléments de visualisation, com- prenant une pièce mobile (32) présentant des positions OUVERT et FERME, la pièce(32) offrant respectivement une surface brillante (34) et une surface sombre (36) suivant une direction d'observation (V) dans les positions OUVERT et FERME, - caractérisé en ce qu'il comporte une feuille transpa- rente ou analogue (20) destinée à être disposée entre un obser- 1) vateur regardant dans la direction d'observation (V) et l'agencement ordonné - et en ce qu'au moins une source de lumière (10) est disposée sur la feuille transparente (20) de façon à diriger la lumière vers l'agencement ordonné, - la feuille (20) formant un support pour des conducteurs (26) menant à la ou aux sources de lumière (10). 2. Agencement ordonné suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'au moins une source de lumière (10) est une DEL. (diode électro-luminescente) 2X) 3. Agencement ordonné suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que les éléments de visualisation (32) sont des disques pouvant basculer sur un axe transversal et agencés de façon à offrir une face brillante (34) ou une face sombre (36) suivant la direction d'observation (V). 4. Agencement ordonné suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que l'agencement ordonné est contenu dans un boî- tier (16) et la feuille transparente (20) est la paroi avant du boîtier (16). 5. Agencement ordonné suivant l'une des revendications 1 3 ou 2, caractérisé en ce que la feuille transparente (20) est flexible. 6. Agencement ordonné suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que les DEL (10) sont disposées entre la feuille (20) et l'agencement ordonné. 7. Agencement ordonné suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que les DEL (10) sont connectées dans des espaces libres situés dans un conducteur pratiquement transparent (26) formé d'une matrice conductrice. I () 8. Agencement ordonné suivant la revendication 7, carac- térisé en ce que le conducteur (26) est une encre conductrice. 9. Agencement ordonné suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le conducteur (26) est peint sur la feuille (20). 10. Agencement ordonné suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que la DEL (10) est contenue dans un boîtier (22) qui permet à la lumière provenant de la DEL (10) de rayonner sur au moins l'un des éléments d'agencement ordonné (32). 11. Agencement ordonné suivant la revendication 10, ca- ractérisé en ce que la DEL (10) est combinée à une lentille transparente (12) et en ce que le boîtier (22) comporte une pa- roi opaque (29) sur la lentille (12) qui empêche la lumière provenant de la DEL (10) d'atteindre directement un observateur regardant dans la direction d'observation (V), mais permet à cette lumière d'éclairer l'élément de visualisation (32). 12. Agencement ordonné suivant la revendication 11, ca- ractérisé en ce que l'intérieur de la paroi (29, 31) est réflé- chissant. ) 13. Système d'éclairage pour un dispositif indicateur de visualisation, caractérisé en ce qu'il comprend: - une feuille pratiquement transparente (20) destinée à être disposée entre un observateur regardant dans une direction d'observation (V) et le dispositif indicateur, 2n - au moins une DEL (diode électro-luminescente 10) dispo- sée sur la feuille (20), - des moyens (29) servant à empêcher la lumière provenant de la DEL (10) d'être visible directement pour l'observateur, la DEL (10) éclairant au moins une partie du dispositif 3() indicateur, - et des conducteurs (26) pratiquement invisibles desti- nés à être disposés sur l'écran pour mettre la DEL (10) sous tension. 14. Système d'éclairage suivant la revendication 13, com- prenant un boîtier (22) opaque, empêchant la lumière provenant de la DEL (10) de s'échapper vers l'observateur, tout en per- mettant à la lumière provenant de la DEL (10) d'éclairer le dispositif indicateur. 15. Dispositif indicateur de destination de véhicule, de- vant être vu par un observateur regardant dans une direction d'observation (V) qui traverse une fenêtre (17) du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif comprend - plusieurs DEL (10) montées sur une feuille transpa- rente, (20) qui peut être la fenêtre (17), et disposées de fa- çon à éclairer le dispositif indicateur, - des moyens (29) empêchant la lumière provenant des DEL (10) d'être directement visible dans la direction d'observation (V) et - des moyens servant à mettre les DEL (10) sous tension.