Brevet FR2786017A1 — publié le 20000519

DISPOSITIF DE VISUALISATION D'IMAGE PAR CRISTAUX LIQUIDES A MAINTENANCE SIMPLIFIE La présente invention concerne des dispositifs de visualisation d'image à cristaux liquides, particulièrement ceux du type dit"embarqué" qui sont utilisés par exemple dans des avions ou des hélicoptères. L'invention a pour but notamment de faciliter la maintenance de ces dispositifs de visualisation. Les dispositifs de visualisation d'image à cristaux liquides, appelés en abrégé dans la suite de la description"dispositifs de visualisation LCD" (LCD venant de I'anglais"Liquid Crystal Display), sont maintenant d'un usage courant, et leur structure est adaptée au domaine auquel ils s'appliquent. La figure 1 représente de manière schématique, certains des éléments essentiels d'un dispositif de visualisation LCD 1 tels que ceux appelés"embarqués' ; qui sont destinés à tre utilisés dans des environnements sévères, comme par exemple à bord d'avions, d'hélicoptères, ou de chars, etc... Le dispositif de visualisation LCD 1 est prévu pour tre intégré dans un ensemble comprenant divers appareils, dans une planche de bord par exemple. II est raccordé électriquement par des éléments de connexion (non représentés sur la figure), à des circuits de distribution dont il reçoit les diverses tensions d'alimentation et les données à visualiser. II comporte une boite principale 3 formant châssis, contenant des éléments qui assurent différentes fonctions nécessaires à son bon fonctionnement. Une première de ces fonction F1 est la fonction d'affichage, qui est assurée à I'aide d'un écran à cristaux liquides 4 (vu de côté), et qui est situé à une extrémité de la boite 3 pour en constituer bien entendu la face visible. Une autre fonction F2, est celle qui consiste à polariser la lumière : elle est assurée par un ou des filtres de polarisation 5. Une autre fonction F3 est celle qui consiste à produire de la lumière, elle est assurée par une source de lumière 8 située du côté d'une extrémité de la boite 3 opposée à l'écran à cristaux liquides 4, de manière que les filtres de polarisation 5 soient disposés entre ce dernier et la source 8 : la source 8 comporte dans l'exemple plusieurs tubes délivrant la lumière, par exemple des tubes fluorescents 6 disposés sur un support 7 ; un circuit imprimé 9 assure notamment I'alimentation en tension des tubes fluorescents 6 ; un écran diffuseur optique 10 est place devant les tubes fluorescents 6, de manière à tre interposé entre ces derniers et la fonction F2 de polarisation de la lumière. Le bon fonctionnement des dispositifs de visualisation LCD peut tre d'une importance vitale, et ceux qui sont prévus pour fonctionner dans les environnements ci-dessus mentionnés, sont construits suivant des critères plus rigoureux que pour des appareils destinés au grand public. Leur installation sur le site d'utilisation s'accompagne de beaucoup de précautions, et notamment de tests de bon fonctionnement complets, et donc assez longs. Cependant, en dépit de ces précautions, des pannes de fonctionnement apparaissent, qui obligent parfois à intervenir sans délai, dans des conditions difficiles. Ces interventions peuvent demander des temps importants, suivant la nature de la panne et de la fonction qui est en défaut. Dans bien des cas il faut remplacer le dispositif de visualisation LCD, faute d'avoir réussi à le réparer. II est à noter par exemple que la fonction de production de lumière est assez souvent la cause du défaut de fonctionnement, et que sa remise en état sur le site peut s'avérer très difficile voire impossible, pour notamment des questions d'accessibilité. II est à remarquer que le remplacement d'un dispositif de visualisation LCD défectueux par un autre, est une opération en fait assez longue, pas seulement en elle-mme, mais aussi par ce qu'elle exige au remontage, d'effectuer tous les tests de fonctionnement prévus pour chaque nouvelle installation. La présente invention a pour but de faciliter la maintenance en général des dispositif de visualisation LCD du type"embarqué', mais aussi de faciliter cette maintenance sur le site mme de l'utilisation, et tout particulièrement de permettre en cas de défaut une remise en fonctionnement rapide. A cette fin, l'invention prévoit, lors de la construction du dispositif de visualisation LCD, d'une part, de le constituer en modules de fonctions, c'est à dire de le réaliser pour que au moins l'une de ses fonctions principales se présente sous la forme d'un sous-ensemble contenant l'ensemble des éléments nécessaires à assurer cette fonction ; elle prévoit d'autre part de rendre ce sous-ensemble amovible ou plus précisément extractible par rapport au reste du dispositif de visualisation LCD, c'est à dire par rapport à une boite principale prévue pour contenir tout ce dispositif de visualisation. L'un des avantages importants apporté par une telle réalisation du dispositif de visualisation LCD, est que non seulement elle permet une remise en fonctionnement rapide grâce à un remplacement facile de la fonction en défaut, mais elle permet en outre de faire l'économie d'une procédure de contrôle du fonctionnement de tout le dispositif de visualisation. travail. En effet, le remplacement n'ayant porté que sur une fonction du dispositif de visualisation LCD, il ne s'impose pas après ce remplacement de refaire l'ensemble des tests de fonctionnement prévus pour chaque nouvelle installation. Suivant l'invention, un dispositif de visualisation d'image à cristaux liquides, contenu dans une boite principale, comportant des moyens pour accomplir plusieurs fonctions nécessaires au fonctionnement dudit dispositif de visualisation d'image, est caractérisé en ce que pour au moins une desdites fonctions, les moyens nécessaires à accomplir cette fonction sont contenus dans un mme boîtier formant un boîtier extractible, et en ce que la boite principale et le boîtier extractible sont agencés pour permettre dans un premier temps d'extraire le boîtier extractible de la boite principale, et permettre dans un second temps de replacer dans la boite principale ledit boîtier extractible ou un autre assurant la mme fonction. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit faite à titre d'exemple non limitatif, en référence aux deux figures annexées parmi lesquelles : -la figure 1 déjà décrite montre de façon schématique un dispositif de visualisation LCD auquel peut s'appliquer l'invention, et des éléments utiles à réaliser des fonctions nécessaires à son fonctionnement, -la figure 2 est une vue simplifiée, en perspective, d'un dispositif de visualisation LCD selon l'invention. La figure 2 représente un dispositif de visualisation LCD 12 réalisé conformément à l'invention. II comporte une boite principale 14, dans laquelle en fonctionnement sont contenus les éléments (décrits en référence à la figure 1) qui servent à assurer les fonctions essentielles F1 à F3 précédemment citées. Dans l'exemple de la figure 2, les éléments utiles à l'une F3 de ces fonctions F1 à F3, sont contenus dans un boîtier ou tiroir 15 appelé boîtier extractible, qui est montré dans une position où il est extrait de la boite principale 14, sur un côté 17 de cette dernière. Quand il est dans la boite principale 14, le boîtier extractible 15 est contenu dans un espace 16 qu'il libère quand il est extrait. Des connexions électriques entre la boite principales 14 et des éléments (non représentés à la figure 2) contenus dans le boîtier extractible 15, sont obtenues de manière en elle-mme traditionnelle, à I'aide de deux connecteurs classiques (non représentés), dont l'un peut tre monté sur la boite principale 14 et l'autre peut tre monté sur le boîtier extractible 15. Bien entendu le dispositif de visualisation LCD 12 est également muni d'éléments de guidage et de positionnement, qui sont également en euxmmes classiques et ne sont donc pas représentés, et qui permettent d'extraire et replacer aisément le boîtier extractible 15. Dans l'exemple non limitatif décrit, la fonction qui est assurée par le boîtier extractible 15 est la troisième fonction F3, c'est à dire celle de production de la lumière. Quand il est positionné dans la boite principale 14, le boîtier extractible 15 est situé plus proche d'une face arrière 18 de la boite principale 14, que d'une face avant 19 qui est formée par la face d'un écran à cristaux liquides 4 (montré figure 1). Dans t'exempte représenté à la figure 2, l'écran 4 est contenu dans un autre boîtier extractible 22, semblable au premier boîtier extractible 15 mais adapté à contenir la fonction d'affichage F1. Le boîtier extractible 15 contenant la fonction F3 de production de la lumière, est séparé du boîtier 22 contenant la fonction F1 d'affichage, par un troisième boîtier extractible 23 contenant les filtres de polarisation 5 (figure 1) servant à la fonction F2 de polarisation de la lumière. Ces deux derniers boîtiers 22,23 contenant les fonctions F1, F2 sont représentés dans la boite principale 14, à leur position normale de fonctionnement. Une face 24 du tiroir extractible 15, orientée vers le dispositif de polarisation 23 et donc vers l'écran d'affichage 22, est constituée par un écran diffuseur optique 10 (déjà montré à la figure 2) qui masque des tubes (non représentés) tels que par exemple les tubes fluorescents 6 (figure 1) ou d'autres types de tubes. Comme indiqué plus haut, un dispositif de visualisation LCD 12 du type"embarqué"est généralement prévu pour tre incorporé dans une planche de bord (le terme"planche de bord"est à considérer dans un sens large et pas seulement dans le cas d'un avion, mais correspond à tout ensemble contenant ou regroupant plusieurs appareils). Comme indiqué plus haut également, le dispositif de visualisation LCD c'est à dire donc la boite principale 14, est électriquement raccordée à des circuits de distribution de tensions d'alimentation et/ou de données, et suivant une autre caractéristique de l'invention, ce raccordement s'effectue à I'aide d'éléments de connexion qui permettent de sortir le dispositif de visualisation LCD 12 de la planche de bord, sans le déconnecter ; ces éléments de connexion comportent à cet effet par exemple au moins un câble de liaison électrique 20. Le câble de liaison électrique 20 a donc pour fonction, en plus du raccordement électrique proprement dit, de constituer un élément extensible qui permet de sortir ou extraire la boite principale 14 de la planche de bord, sans défaire son raccordement électrique. Dans cette configuration, quand est détecté un défaut dans le fonctionnement du dispositif de visualisation LCD 12, l'opérateur retire ce dernier de la planche de bord, sans déconnecter le ou les câbles de liaisons électriques 20. Ensuite, si l'opérateur a diagnostiqué par exemple un défaut de la source de lumière 8 (montrée à la figure 1) c'est à dire un défaut dans la troisième fonction F3, il désolidarise le boîtier extractible 15 en dévissant par exemple des vis 21 engagées dans un panneau de fixation 26 formé sur un côté du boîtier extractible 15, puis en tirant sur un anneau d'extraction 27 dont est muni le boîtier extractible 15, il retire ce dernier de dedans la boite principale 14, et il remet en place un autre boîtier extractible 15 n'ayant pas de défaut, interchangeable avec le premier du fait qu'il remplit la mme fonction F3 de production de lumière (bien entendu l'opérateur peut remettre en place le mme boîtier extractible 15 après t'avoir réparé). L'opérateur visse ensuite les vis 21, et il peut alors remettre le dispositif de visualisation LCD 12 dans sa position d'utilisation, c'est à dire dans ou sur la planche de bord. II suffit ensuite d'une simple vérification du bon éclairage par la nouvelle source de lumière 8 ou fonction F3 (seule fonction démontée), pour savoir si le fonctionnement de tout le dispositif de visualisation LCD 12 est correct. En effet, dans ce cas les tests de bon fonctionnement ne sont pas nécessaires, car le dispositif de visualisation LCD 12 n'a pas été déconnecté de l'avion. Cette procédure est valable aussi bien pour la fonction F2, dont le boîtier extractible 23 est remplaçable d'une mme manière que celle expliquée ci-dessus. Il est à noter que la fonction contenue dans un boîtier extractible 15,23 peut faire l'objet d'un remplacement mme si elle n'est pas en défaut, car il est aussi possible d'effectuer ce remplacement en vue de conférer au dispositif de visualisation LCD 12 des caractéristiques differentes : par exemple un remplacement de la fonction de production de lumière (F3) peut servir à modifier le niveau de luminosité, ou encore à I'adapter à une vision de nuit. Les explications ci-dessus ont été données principalement en référence à la fonction F3 de production de lumière, mais il est clair que l'invention peut s'appliquer aussi à toutes autres fonctions remplies dans un dispositif de visualisation LCD. Une organisation modulaire du dispositif de visualisation LCD 12 par fonctions, suivant par exemple ses fonctions principales F1 à F3, permet d'adapter un boîtier extractible 15,23 pour contenir certaines de ces fonctions et les rendre ainsi remplaçables indépendamment des autres. Et comme dans l'exemple décrit, il est aussi possible de prévoir plusieurs fonctions remplaçables dans un mme dispositif de visualisation LCD 12. II est aussi à remarquer que cette organisation facilite la maintenance, non seulement en ce qui concerne la remise en fonctionnement des dispositifs de visualisation conformes à l'invention, mais aussi sur le plan de la quantité, et de 1'encombrement des équipements de remplacement, la quantité étant maintenant à gérer par fonctions (F2, F3, notamment) remplies dans le dispositif de visualisation de l'invention, et non plus par dispositifs de visualisation entiers. REVENDICATIONS 1. Dispositif de visualisation d'image à cristaux liquides, contenu dans une boite principale (14), comportant des moyens (4,5,8) pour accomplir plusieurs fonctions (F1, F2, F3) nécessaires au fonctionnement dudit dispositif de visualisation d'image, caractérisé en ce que pour au moins l'une desdites fonctions (F2, F3), les moyens (4,5,8) nécessaires à accomplir cette fonction sont contenus dans un mme boîtier formant un boîtier extractible (15,23), et en ce que la boite principale (14) et le boîtier extractible (15,23) sont agencés pour permettre dans un premier temps d'extraire le boîtier extractible de la boite principale (14), et permettre dans un deuxième temps de replacer dans la boite principale (14) ledit boîtier extractible (15,23) ou un autre assurant une mme fonction (F1, F2, F3). 2. Dispositif de visualisation d'image suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction accomplie dans le boîtier extractible (15, 23) est une fonction (F3) de production de lumière. 3. Dispositif de visualisation d'image suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction accomplie dans le boîtier extractible (15, 23) est une fonction (F2) de polarisation de la lumière. 4. Dispositif de visualisation d'image suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux boîtiers extractibles (15, 23) correspondant à des fonctions (F2, F3) différentes. 5. Dispositif de visualisation d'image suivant l'une des revendications précédentes, destiné à tre intégré dans une planche de bord, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (20) pour réaliser des connexions électriques permettant de dégager ledit dispositif de visualisation d'image, du tableau de bord, sans rompre lesdites connexions électrique. 6. Dispositif de visualisation d'image suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens pour réaliser des connexions électriques comportent au moins un câble (20) de liaison électrique.