Brevet FR2808379A1 — publié le 20011102

La presente invention concerne un dispositif d'affichage par la commande de l'allumage d'une pluralité de diodes électroluminescentes composant un écran. Le dispositif de ce type comporte une structure de support des diodes des moyens pour leur commande. Des écrans composés d'une multiplicité de diodes sont principalement connus pour la formation d'écrans de grande dimension notamment des écrans pour des spectacles. Cependant, l'invention pourra trouver son application dans d'autres domaines et notamment pour des panneaux d'affichage publicitaire ou encore pour la formation d'un plancher de scène de spectacle permettant la réalisation d'effets lumineux. L'usage de diodes électroluminescentes pour la réalisation d'écrans est d'ores et déjà connu. Dans ce cadre, on connaît du document FR-2.472.795 un dispositif d'affichage linéaire comportant une pluralité de diodes électroluminescentes disposées en ligne sur un support isolant portant des connexions reliées aux plages de prise contact desdites diodes. Le dispositif est caractérisé en ce que le support isolant est en forme de barre allongée dont chacune des faces latérales est pourvue des réseaux de connexions, l'extrémité de connexions surplombant la face du support portant les diodes. Les dispositifs d'affichage selon l'état de la technique ont divers inconvénients. En premier lieu, ils sont constitués d'ensembles complexes dotés d'une structure de support lourde et encombrante. Ces structures de support sont par ailleurs non modulaires ce qui ne permet pas de faire évoluer la forme et la dimension de l'écran selon l'application désirée. Un autre inconvénient des dispositifs actuels est que commande des diodes et leur alimentation s'effectue par de multiples connexions. Il s'ensuit un coût de câblage très important et une fiabilité nettement insuffisante. Par ailleurs, beaucoup de fils et de câbles électriques sont présents dans une installation ce qui engendre échauffement et interférences électromagnétiques. Du point de vue de l'intervention humaine, les dispositifs actuels sont longs à installer et à dépanner et n'excluent pas des risques erreurs au moment du câblage. Les dispositifs actuels présentent également un échauffement important au niveau des supports de diodes et ne permettent une bonne évacuation de l'énergie calorifique dégagée par celle-ci. On risque des surchauffes ou, pour le moins, une usure prématurée composants. L'invention permet de pallier les inconvénients des techniques actuellement connues. En ce sens, l'un des premiers objectifs l'invention est de proposer une structure modulaire pour dispositif d'affichage. Pour ce faire, l'invention a l'avantage de présenter un ensemble de mâts et de modules rapportés les mâts qui permet une fixation plus facile et une adaptation rapide à l'application souhaitée. Notamment, on peut, suivant le nombre mâts et de modules, faire varier à volonté la dimension et la forme de l'écran. Un autre but de l'invention est de réaliser un ensemble unitaire sur le plan de la connectique et de la structure mécanique. I1 est de ce fait particulièrement compact et de faible épaisseur, et pour autant d'une grande rigidité. Dans ce cadre, l'invention permet un montage de la structure de support et une connexion pour la commande de l'allumage des diodes en une seule phase. 'intervention des installateurs est donc plus rapide et limite les risques d'erreur. Dans ce cadre, on notera également que, selon l'invention, le dispositif d'affichage ne nécessite que très peu de câblage manuel, la majeure partie de la connectique étant effectuée automatiquement lors de la phase de montage de la structure de support mécanique. monteur n'est d'ailleurs pas en contact direct avec les lignes électriques car le branchement des modules s'opère par manipulation de la structure même du module. autre but de l'invention est de permettre un refroidissement efficace de la structure. Pour ce faire, le dispositif comporte différents moyens de refroidissement et peut combiner des refroidissements par convection et par circulation d'un fluide tel un liquide ou un gaz comme de l'air. Par ailleurs, le support de diodes électroluminescentes est tel qu'on limite l'échauffement à ce niveau. 'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui suit qui n'est cependant pas limitative l'invention. présente invention concerne un dispositif d'affichage par la commande de l'allumage d'une pluralité de diodes électroluminescentes composant un écran, comportant structure de support des diodes et des moyens pour leur commande, caractérisé par le fait que la structure de support comprend un ou plusieurs mâts orientés selon des axes longitudinaux parallèles et portant chacun au moins un module doté d'une face extérieure formant une portion de l'écran. Le dispositif d'affichage ici présenté pourra être réalise dans les variantes suivantes - il comporte des profils d'assemblage saillant et rentrant formés en correspondance sur chaque mât et les modules qu'il porte, pour les accoupler, - le profil d'assemblage du module est formé sur la face opposée à la face extérieure, les modules comportent une coque métallique recevant une ou plusieurs cartes de support des diodes par ouverture, - deux flancs opposés de la coque sont fermés par des flasques métalliques, - il comporte au moins deux mâts superposes et des moyens de positionnement relatif des mâts constitués par au moins un pion s'insérant dans des logements formés en vis-à-vis sur le mât inférieur et le mât supérieur, - le ou les mâts sont creux et reçoivent au moins une partie des moyens de commande, les moyens de commande comprennent - pour chaque mât, des moyens de distribution de 'alimentation et des données entre les divers modules, - pour chaque module, des moyens de distribution de l'alimentation et des données au sein du module, - des connecteurs mâles/femelles coopérant entre lesdits moyens de distribution du mât du module, - les moyens de distribution sont des cartes à circuit imprimé, - les moyens de distribution de l'alimentation et des données du mât sont logés dans son volume intérieur et maintenus par le biais de rainures longitudinales et les connecteurs mâles/femelles des modules et chaque mât coopèrent au travers d'ouvertures pratiquées dans le mât, - la coque comporte des ailettes pour le refroidissement par convection, - chaque mât comporte des ailettes pour le refroidissement par convection, - il comporte un ensemble de ventilation forcée rapporté sur le mât pour créer un flux d'air au sein de structure de support, - les mâts comportent des canaux formant un circuit de refroidissement par circulation d'un fluide, - il comporte, pour chaque module, une plaque 'étanchéité rapportée la face extérieure et dotée d'autant de trous que le module comporte de diodes. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs non limitatifs. Ils représentent mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue éclatée du dispositif 'affichage selon l'invention dans un mode particulier de réalisation. La figure 2 est une vue d'un module selon l'invention. La figure 3 montre des parties constitutives possibles de l'invention dans deux de ses variantes. La figure 4 illustre un élément d'étanchéité du module dans un mode de réalisation préféré. La formation d'images ou d'effets lumineux un écran s'effectue dans le cadre de l'invention par le biais d'une pluralité de diodes 3 électroluminescentes. Ces diodes sont portées par une structure de support afin de composer un écran selon une surface préférentiellement plane. Pour commander l'allumage ou l'extinction diodes de façon individuelle, des moyens de commande sont présents. En se reférant à la figure 1, on constate que les diodes 3 électroluminescentes sont positionnées sur des éléments en forme de plaques dénommées ici carte mère 1 et carte fille 2. Cette disposition sur deux types de cartes 1, 2 permet de positionner une même face des composants de commande 4 de l'allumage des diodes et ces diodes 3. Les cartes fille 2 sont rapportées sur la carte mère 1. Cette dernière est elle-même fixée sur un module repéré 5. On constitue ainsi un élément unitaire correspondant à une partie de l'écran à former. En superposant ou juxtaposant des modules, on réalise un écran de la forme et de la dimension souhaitée. Pour porter les modules et permettre leur superposition et juxtaposition, des mâts 7 sont présents. Les mâts 7 sont de forme essentiellement allongés, composés à partir de poutres par exemple en aluminium extrudé. Les mâts 7 constituent la structure porteuse l'ensemble et seront orientés verticalement selon leur axe longitudinal pour composer un écran vertical ou horizontalement pour composer un plancher lumineux. Des moyens de connexion mécanique et de raccordement de transfert d'alimentation et de données sont présents entre les mats 7 et chaque module 5 porté par le mât 7. On décrit ci-après plus précisément, d' part les modules, et d'autre part, les mâts ainsi que leur interaction. Tel qu'il apparaît plus précisément en figure 2, les modules sont préférentiellement constitués par coque 6 présentant une ouverture constituant la face extérieure 32 du module 5. C'est par cette face extérieure 32 qu'est rapportée la carte mère 1 portant une pluralité de cartes fille 2. La face extérieure 32 est celle qui apparaît à 1 observateur lorsque l'écran est constitué. De façon préférentielle, la coque 6 est constituée en aluminium extrudé et découpé à la longueur souhaitée. Pour fermer les flancs de la coque 6 au niveau découpes effectuées, on formera préférentiellement des flasques 8 de forme adaptée. La formation de telles flasques 8 est représentee en figure 2. De façon à être porté par un mât 7, le module 5 présente une face de fixation dotée d'un profil d'assemblage 10a. Préférentiellement, le profil d'assemblage 10a est situé sur la face opposée à la face extérieure 32. Tel qu'il apparaît en figure 1, le profil 10a est de forme sensiblement correspondante à celle d'un profil 10b formé sur le mât, au niveau de l'une de ses parois extérieures. Suivant l'application, des éléments peuvent être rapportés sur le module 5. Dans ce cadre, la figure 3 montre sous le repère 25, l'usage un pare-soleil rapporté au niveau de la face extérieure 32 afin de limiter l'influence de sources d'éclairage extérieur naturel ou artificiel. Dans cadre de l'application à un plancher lumineux, module 5 pourra être surmonter d'une dalle 26 par exemple verre transparent. Par ailleurs, une plaque d'étanchéité 24 peut être positionnée au niveau de la face extérieure 32 afin de protéger le volume intérieur des modules 5 des intempéries ou de l'humidité. Dans cadre, une plaque d'étanchéité 24 par exemple en silicone est formée et présente une pluralité de trous réalisés de façon correspondante à l'implantation des diodes électroluminescentes 3. Selon variante préférentielle, le diamètre des trous est légèrement inférieur au diamètre des diodes 3 de façon à ce que la plaque d'étanchéité s'applique parfaitement sur la surface diodes et évite ainsi tout passage d'air ou de liquide. Une ceinture textile 27 permet, éventuellement, renforcer pourtour de la plaque 24. La structure de support selon l'invention comprend également un ou plusieurs mâts 7 dont un exemple est représente en figure 1. Il s'agit essentiellement d'un élément sensiblement allonge en forme de poutre apte à recevoir et à supporter un plusieurs modules 5 tels que décrits précédemment. Dans le cadre de la formation d'un écran vertical, les mâts 7 sont alignés sur une poutre horizontale. Cette dernière peut être ajustée par vérins vis-à-vis du sol afin d'assurer l'horizontalité de l'écran. En outre, systèmes de fixation de mâts 7 sont prévus sur la poutre pour les maintenir et régler leur espacement. Avantageusement ces systèmes de fixation permettent le pivotement des mâts 7 pour un montage (ou une maintenance) des modules 5 avec mât horizontal et un relevage ensuite. Par ailleurs, l'ensemble des mâts 7 est préferentiellement fixé contre une structure de renfort telle mur ou un échafaudage. L'une des parois extérieures du mât 7 comprend le profil d'assemblage 10b évoqué précédemment dont la forme est réalisée de façon correspondante et complémentaire à celle du profil d'assemblage 10a formé sur le module 5. On voit, dans la variante de la figure , des profils d'assemblage 10a et 10b respectivement saillant et rentrant. Le module 5 est fixé sur le mât par insertion du profil 10a dans le profil 10b puis par fixation par des moyens courants notamment par vissage ou tout autre moyen d'encastrement. Sans sortir du cadre de l'invention, le mât 7 peut comporter deux profils d'assemblage, sur des parois opposées, pour recevoir deux modules 5 en vue de former deux écrans de part et d'autre des mâts 7. Pour faciliter la manipulation des modules 5, ceux-ci peuvent présenter des poignées 13 rapportées sur la face opposée à la face extérieure 32. Une pige 34 assure avantageusement le centrage du module 5 sur le mât 7. Pour limiter le poids des mâts 7 et aux fins de réalisation de la connexion électrique, les mâts 7 sont préférentiellement creux et présentent une cavité repérée 31. Des ouvertures 17 sont formées au niveau des emplacements des modules 5 à positionner. Bien entendu, la hauteur des mâts et celle des modules 5 est pas limitée. Pour réaliser un écran d'une grande largeur, suffira de multiplier le nombre de mâts 7 en les positionnant les uns à coté des autres selon un espacement ajusté suivant la largeur modules 5. Dans le sens de la hauteur, on pourra superposer plusieurs modules 5 sur un même mât 7. En vue de ne pas utiliser des mâts 7 de grande hauteur pour manipulation plus facile, il est possible de superposer au moins deux mâts 7. A cet effet, des moyens de positionnement relatifs des mâts superposés sont présents. Suivant un mode de réalisation préféré, moyens de positionnement sont constitués par au moins un pion 21 apte à s'insérer dans des logements 22 formés à la fois sur le mât inférieur et le mât supérieur en vis-à-vis. Par ailleurs, un joint d'étanchéité 20 sera préférentiellement intercalé entre les deux mâts 7. Comme indiqué, précédemment, l'invention a l'avantage associer dans les mêmes étapes de montage, la formation de la structure du support et les moyens de connectique. Cette connectique est nécessaire pour alimenter en énergie electrique chaque diode 3 depuis un réseau électrique général. Elle assure aussi le transfert des signaux, essentiellement numériques, de commande de l'allumage des diodes 3. Les moyens de commande comprendront, en ce sens, deux bus distincts, l'un pour l'alimentation en énergie électrique, jusqu'à un boîtier d'alimentation 33 dans chaque module 5 ; l'autre pour les signaux de commande. Dans cadre, une variante préférée de l'invention consiste à former des mâts 7 creux qui reçoivent au moins une partie des moyens de commande. Les moyens de commande sont reçus au niveau de la cavité 31 visible en figure 1. De façon préférée, les moyens de commande comprennent plusieurs organes. Les sont solidaires des modules 5, les autres sont solidaires du mât 7. Par ailleurs, des moyens de connexion intermédiaires entre ces différents moyens sont également formés. Dans ce sens, on a représenté en figure 1, des moyens 15a de distribution de l'alimentation et des données entre divers modules 5. Ces moyens 15a sont présents pour chaque mât 7. De façon préférée, les moyens 15a sont intégrés au coeur mât 7 et maintenus par le biais d'une ou plusieurs rainures 16. Les moyens de commande de l'allumage des diodes comprennent également pour chaque module des moyens 15b de distribution l'alimentation et des données au sein de ce module 5. De façon préférentielle, les moyens 15a, 15b sont constitués par des cartes à circuit imprimé. La liaison électrique entre les moyens 15a et les moyens 15b est produite au moyen de connecteurs 14a, 14b coopérant entre lesdits moyens 15a, 15b. On formera des connecteurs de type mâle/femelle, l'un 14b étant porté par le module 5, l'autre 14a étant porté par les moyens 15a logés dans le mât 7. La coopération de connecteurs 14a, 14b mâles et femelles assure une étanchéité au ruissellement du dispositif. Bien entendu, il est nécessaire de prévoir une ouverture dans le mât 7 afin de permettre le passage des connecteurs 14a, 14b. C'est à cet effet que des ouvertures 17 sont prévues. Une autre caractéristique de 1 invention est de permettre un refroidissement efficace de l'ensemble du dispositif d'affichage. Dans ce cadre, de façon préférée, la coque 6 comporte une pluralité d'ailettes 23 permettant un refroidissement par convection. La présence de ces ailettes est particulièrement importante compte tenu que la coque 6 est placée à proximité des cartes mère 1 et fille 2 supportant les diodes. C'est à ce niveau qu'un échauffement important est produit. Par ailleurs, on peut former ailettes 30 sur chaque mât 7 et notamment sur la face opposée profil d'assemblage 10b. Un refroidissement par convection supplémentaire est ainsi opéré. On notera également que, selon la configuration de la figure 1, le module 5 a une forme sensiblement évasée vers la face extérieure 32, ce qui permet de libérer un espace de circulation d'un flux d'air à l'arriere de l'écran. Suivant certaines conditions climatiques et de fonctionnement général, il peut être nécessaire d'utiliser un ensemble de ventilation 19 permettant une ventilation forcée. On a schématisé en figure 1 la présence d'un ensemble de ventilation forcée 19 rapporté sur le mât 7 par la face présentant des ailettes 30. On entretient ainsi un flux d'air au sein de la structure de support. Par ailleurs, on constate qu'une circulation de l'air est possible dans le sens vertical, espace à l'arrière de l'écran étant parfaitement réservé. Par ailleurs, au sein même du module et du mât, l'air est apte à circuler par le biais de la cavité 31 et dans le volume intérieur du module. On pourra utiliser un ventilateur fixé sur un support pour réaliser l'ensemble de ventilation 1 . Des passages d'air formés dans la coque permettent une circulation de l'air dans le sens de l'épaisseur du dispositif. L'air chaud généré en avant du dispositif peut ainsi être expulsé vers l'arrière, zone plus froide. La formation de coque 6, de flasques 8 de mât 7 en aluminium ou autre matière métallique permet une évacuation de chaleur par conduction dans l'épaisseur du dispositif. La continuité de la conduction est assurée par l'importante surface de contact module 5/mât 7. Sa fixation sur le mât 7 pourra être assurée par le biais d'une goupille repérée 18. Afin de renforcer encore les moyens de refroidissement, on pourra former des canaux 29a, 29b, orientés sensiblement suivant le sens long des mâts 7 au c#ur de ceux-ci. Un exemple de réalisation des canaux 29a, est présenté en figure 1. reliant en partie basse ou en partie haute du mât 7 les canaux 29a, 29b, on réalise un circuit permettant la circulation d'un fluide de refroidissement. ailleurs, on peut relier les canaux 29a, 29b de plusieurs mâts 7 placés de façon contigus afin réaliser un circuit unique pour l'ensemble du dispositif d'affichage quelle que soit sa longueur. Un fluide caloporteur tel que de l'eau pourra etre utilisé. A titre indicatif, on indique qu'un système informatique peut permettre la commande de l'ensemble du dispositif d'affichage. A cet effet, le système informatique produira des données sous un format image qui pourront être converties en une trame exploitable par les moyens de commande. Cette conversion peut être effectuée au niveau d'une interface présente en sortie du système informatique. De façon préférée, cette interface débouche sur une trame unique transférable aux moyens 15a présents dans chaque mât 7. Sur le plan de la connexion, un chemin de câbles longera la structure ainsi formee par alignement des mâts pour véhiculer l'énergie électrique 'alimentation et les signaux de commande. REFERENCES 1. Carte mère 2. Carte fille 3. Diodes 4. Composant de commande 5. Module 6. Coque 7. Mât 8. Flasque 9. Rainure 10a, 10b. Profils d'assemblage 11. Capot 12. Moyens d'alimentation 13. Poignées 14a, 14b. Connecteur 15a, 15b. Moyens de distribution d'alimentation et de données 16. Rainures 17. Ouverture 18. Goupille 19. Ensemble de ventilation forcée 20. Joint 21. Pion 22. Logement 23. Ailettes 24. Plaque d'étanchéité 25. Pare-soleil 26. Dalle 27. Ceinture 28. Trou 29a, 29b. Canaux de circulation 30. Ailette 31. Cavité 32. Face extérieure 33. Boîtier d'alimentation 34. Pige de centrage REVENDICATIONS 1. Dispositif d'affichage par la commande de l'allumage d'une pluralité de diodes (3) électroluminescentes composant un écran, comportant une structure de support des diodes (3) et des moyens pour leur commande, caractérisé par le fait que la structure de support comprend un ou plusieurs mâts (7) orientés selon des axes longitudinaux parallèles et portant chacun au moins un module (5) doté d'une face extérieure (32) formant une portion de 1 écran ; qu'il comporte des profils d'assemblage (10a, 10b) saillant et rentrant formés en correspondance sur chaque mât (7) et les modules (5) qu'il porte, pour les accoupler ; que le profil d'assemblage (10a) module (5) est formé sur la face opposée à la face extérieure (32). 2. Dispositif d'affichage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les modules (5) comportent coque métallique (6) recevant une ou plusieurs cartes de support (1, 2) des diodes (3) par son ouverture. 3. Dispositif d'affichage selon la revendication 2 caractérisé par le fait que deux flancs opposés de la coque métallique (6) sont fermés par des flasques métalliques 4. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux mâts (7) superposés et des moyens de positionnement relatif des mâts (7) constitués par au moins un pion (21) s'insérant dans des logements (22) formés en vis-à-vis sur le mât inférieur et le mât supérieur. 5. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le ou les mâts (7) sont creux et reçoivent au moins une partie des moyens de commande. 6. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens de commande comprennent - pour chaque mât (7), des moyens (15a) de distribution l'alimentation et des données entre les divers modules (5), - pour chaque module (5), des moyens (15b) distribution de l'alimentation et des données au sein module (5), - des connecteurs (14a, 14b) mâles/femelles coopérant entre lesdits moyens (15a, 15b) de distribution du mat (7) et du module (5). 7. Dispositif d'affichage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que moyens (15a, 15b) de distribution sont des cartes à circuit imprimé. 8. Dispositif d'affichage selon la revendication 6 ou 7 caractérise par le fait que les moyens (15a) de distribution de l'alimentation des données du mât (7) sont logés dans son volume intérieur et maintenus par le biais de rainures (9) longitudinales et le fait que les connecteurs (14a, 14b) mâles/femelles des modules (5) et chaque mât (7) coopèrent au travers d'ouvertures pratiquées dans le mât (7). 9. Dispositif d'affichage selon la revendication 2 combinaison avec l'une quelconque des autres revendications caractérisé par le fait que la coque (6) comporte des ailettes (23) pour refroidissement par convection. 10. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que chaque mât (7) comporte des ailettes (30) pour le refroidissement par convection. il Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu il comporte un ensemble de ventilation 19) forcée rapporté sur le mât (7) pour créer un flux d'air sein de la structure de support. 12. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que les mâts (7) comportent des canaux (29a, 29b) formant un circuit de refroidissement par circulation d'un fluide. 13. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comporte, pour chaque module (5), une plaque d'étanchéité (24) rapportée sur la face extérieure (32) et dotée d'autant de trous (28) que le module (5) comporte de diodes (3).