Brevet FR2813008A1 — publié le 20020215

La présente invention se rapporte à un dispositif de blindage EMI/CEM pour appareil électronique disposé dans un boîtier métallique ou métallisé comportant une ouverture, Les équipements comportant des circuits électroniques, qu'ils soient de type grand public, professionnel ou militaire doivent être blindés du point de vue électromagnétique, soit pour éviter de polluer leur environnement s'ils peuvent émettre des parasites électromagnétiques (compatibilité CEM) soit pour éviter d'être perturbés par des parasites extérieurs s'ils comportent des éléments sensibles à de tels parasites (susceptibilité EMI), Parmi ces équipements figurent les appareils comportant un écran de visualisation muni d'une dalle tactile, ce qui est le cas d'un grand nombre d'équipements portables ou embarqués (à bord d'avions, de véhicules terrestres"), S'il est facile de blinder un appareil électronique, en l'enfermant dans un boîtier métallique formant cage de Faraday, il est bien moins aisé de blinder un écran de visualisation, tel qu'un écran LCD, en particulier s'il est muni d'une dalle tactile, écran qui constitue une zone de passage facile pour les ondes électromagnétiques, En effet, un écran de visualisation à dalle tactile résistive ne fonctionne que par déformation de la paroi extérieure de la dalle. II est par conséquent impossible de disposer devant cette dalle quelque blindage rigide que ce soit, Une solution connue pour blinder un écran non tactile sans trop le masquer optiquement consiste à disposer une fine grille métallique entre deux plaques rigides transparentes (en polycarbonate ou en matière acrylique) et à disposer l'ensemble (appelé aussi "hublot") devant l'écran de visualisation. Cependant une telle solution est loin d'être satisfaisante pour les quatre raisons principales suivantes: # L'ensemble écran et hublot a un encombrement important dû à l'épaisseur non négligeable du hublot, # Les fils métalliques doivent avoir un diamètre important et un pas relativement faible pour compenser la qualité très médiocre de la continuité du blindage en bordure du hublot, ce qui entraîne une plus grande densité de mailles et donc une augmentation de poids. # La diminution du pas des mailles et l'augmentation du diamètre du fil les constituant entraînent également une diminution de la luminosité de l'écran, ce qui est d'autant plus gênant que la tendance actuelle est de réaliser des écrans à haute luminosité, dits de type "'plein soleil", pouvant être vus facilement en plein jour, # Le hublot présente une rigidité et une épaisseur importantes, ce qui exclut l'utilisation devant une dalle tactile. II n'existe donc pas la solution satisfaisante pour blinder un écran à dalle tactile. La présente invention a pour objet un dispositif de blindage électromagnétique d'un appareil électronique, et en particulier d'un écran de visualisation à dalle tactile, dont l'effet de blindage soit satisfaisant, qui, lorsqu'il est devant un écran, ne diminue que très peu la luminosité de l'écran, qui ne soit pas encombrant ni lourd. Le dispositif de blindage conforme à l'invention, pour un appareillage électronique disposé dans un boîtier métallique ou métallisé comportant une ouverture, comporte une grille métallique dont la majeure partie de la surface est noyée dans une couche de matière plastique, seule sa périphérie étant à nu, et fixée contre les bords de l'ouverture. Dans le cas d'un écran à dalle tactile, cette grille ainsi enrobée est disposée devant la dalle tactile, et ses bords sont fixés au boîtier métallique. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif et illustré parle dessin annexé, sur lequel - La figure 1 est une vue simplifiée en coupe d'un moule servant à enrober une grille de blindage conforme à l'invention, cette grille étant fixée au moule, et - La figure 2 est une vue simplifiée, en coupe partielle d'un écran à dalle tactile munie d'un blindage conforme à l'invention. L'invention est décrite ci-dessous en référence à un écran de visualisation standard (type grand public, dit "COTS" c'est-à-dire "Commercial off the Shelf") mais il est bien entendu qu'elle peut s'appliquer à tous les équipements civils industriels ou militaires disposés dans un coffret métallique comportant une ouverture (destinée par exemple à l'observation depuis l'extérieur, d'un instrument disposé dans le coffret, cet instrument pouvant être un écran, à dalle tactile ou non), nécessitant un blindage électromagnétique. On sait que pour déterminer le pas des mailles d'un grillage de blindage, on part de la relation suivante donnant l'efficacité du blindage EB (en dB d'atténuation des ondes électromagnétiques) en fonction du pas d des mailles et de la longueur d'onde a, de ces ondes (si le diamètre du fil constituant les mailles est faible par rapport à leur pas) EB = 20 log 1/2d. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la grille est à mailles rectangulaires et constituées de fils de cuivre d'un diamètre d'environ 25 pm et d'un pas d'environ 200 pm; mais il est bien entendu que ces paramètres de la grille peuvent avoir d'autres valeurs en fonction de l'efficacité recherchée, de la longueur d'onde des ondes parasites susceptibles de se manifester pendant toute la durée d'utilisation de l'écran, et des fils dont on dispose. Comme représenté en figure 1, la grille métalliquel est tendue sur un cadre 2 de forme et de dimensions correspondant à celles de l'ouverture du boîtier de l'écran à blinder. Ce cadre 2 a une hauteur de 1 ou 2 cm par exemple. La surface de la grille 1 est plus grande que celle de l'ouverture du cadre 2, ce qui permet de rabattre la périphérie 3 de la grille autour de ce cadre pour la tendre et pour la laisser non enrobée. Le cadre 2, avec la grille 1, est posé sur un fond de moule 4 qui est un récipient de faible profondeur (inférieure ou égale à 0,5 mm par exemple) dont le rebord a les mêmes formes et dimensions que le cadre 2. Le cadre 2, auquel est fixée la grille 1, est lui-même fixé de façon appropriée à ce fond 4. Une matière thermoplastique souple et transparente en lumière visible, par exemple de type acrylique, est versée dans le moule formé par le cadre 2 et le fond 4. La quantité de cette matière et la profondeur du fond 4 sont prévues pour que l'épaisseur de matière thermoplastique enrobant la grille soit sensiblement la même sur chaque face de la grille, par exemple 0,2 mm de chaque côté. L'épaisseur de matière thermoplastique doit être suffisamment faible pour ne pas altérer la précision intrinsèque de la dalle tactile qu'elle doit revêtir. En général, une épaisseur inférieure à environ 0,5 mm est satisfaisante. Après solidification de la matière thermoplastique et démontage du moule, on obtient un "hublot" 1 A constitué d'une grille plane 1 noyée dans une masse thermoplastique souple 1 B formant une feuille peu épaisse (quelques dixièmes de millimètre d'épaisseur), mais suffisamment résistante pour maintenir la grille tendue. Les bords 3 de la grille 1 ne sont pas enrobés et vont donc servir à établir la connexion électrique avec le boîtier métallique de l'écran. On a représenté en figure 2 un exemple de montage du hublot 1 A devant la dalle tactile 5 d'un écran LCD 6. Cet écran 6 est disposé à l'intérieur d'un boîtier 7, et est visible à travers une ouverture 8 formée dans ce boîtier. Le boîtier 7 peut être le boîtier d'origine de l'écran ou une structure mécanique appropriée, par exemple celle d'un appareil dans lequel est disposé cet écran. Le rebord 9 du boîtier bordant l'ouverture 8 est dirigé vers l'écran 6 et se termine par une face plane 10 parallèle à l'écran 6 qui est légèrement en retrait (de quelques mm) de cette face 10. Le hublot 1 A est appliqué sur la face antérieure (celle visible par l'utilisateur) de la dalle tactile 5, et l'ensemble est appliqué contre la face 10 du rebord 9 et fixé à l'aide d'une pièce de maintien 11 qui est collée ou soudée ou vissée sur le boîtier 7. Le contour extérieur de la face 10 a les mêmes forme et dimensions que la dalle 5. Ainsi, seule la partie 3 de la grille du hublot 1 A non noyée dans le thermoplastique et rabattue sur la face supérieure du hublot est pincée entre la dalle 5 et la face 10, ce qui assure un bon contact électrique entre cette grille et le boîtier 7, l'épaisseur E du rebord 9 étant choisie suffisamment grande pour assurer une parfaite continuité du blindage de l'écran. Pour parfaire le contact électrique entre le boîtier 7 et la grille en cuivre du hublot 1 A, on pratique dans la face 10 une rainure continue longeant son bord interne et on y dispose un joint conducteur torique souple 12, qui peut également assurer l'étanchéité de l'écran s'il recouvre le bord en thermoplastique du hublot. Ainsi, grâce au dispositif de l'invention, on obtient un blindage présentant une parfaite reprise de continuité électrique entre la grille métallique et la structure métallique de l'appareil renfermant l'écran, ce qui permet de satisfaire les normes CEM et EMI civiles et militaires en vigueur. Ce dispositif de blindage présente une grande souplesse et une épaisseur minimale, ce qui permet de la placer devant une dalle tactile sans en altérer de façon appréciable le fonctionnement et la précision. En outre, ce dispositif présente une transparence optimisée (pouvant dépasser 75%) ne diminuant que très peu la luminosité de l'écran. La réalisation du hublot, par exemple telle que décrite en référence à la figure 1 assure une tension et une planéité de la grille métallique de bonne qualité, ce qui permet d'éliminer les phénomènes de moirage dus à sa superposition avec l'écran. L'encombrement du dispositif est minimal (le rebord 9 est de faible profondeur, et l'épaisseur du hublot est également faible. De plus, le dispositif de l'invention, outre sa fonction de blindage électromagnétique, offre des possibilités de protection, en particulier contre les rayons ultraviolets, les agents chimiques, les chocs et les rayures. Bien entendu, le hublot 1 peut recevoir un traitement antireflets et/ou des filtres améliorant les contrastes. REVENDICATIONS 1- Dispositif de blindage EMI/CEM pour appareillage électronique disposé dans un boîtier métallique (7) ou métallisé comportant une ouverture (8), caractérisé en ce qu'il comporte une grille métallique (1) dont la majeure partie de la surface est noyée dans une couche de matière plastique (IA), seule la partie périphérique de la grille étant à nu et fixée (12) contre les bords (10) de l'ouverture (8), 2- Dispositif selon la revendication l,caractérisé en ce que la matière plastique est une matière thermoplastique souple, 3- Dispositif selon l'une les revendications précédentes, caractérise en ce que l'appareillage électronique comporte un écran de visualisation (6) et que la matière plastique est transparente aux longueurs d'onde visibles. 4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'écran de visualisation est associé à une dalle tactile (5) appliquant la grille contre l'ouverture du boîtier, 5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un joint conducteur souple (12) est disposé entre la grille et le bord de l'ouverture du boîtier 6- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière plastique comporte un revêtement antireflet et/ou des filtres améliorant les contrastes, 7- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille est formée de fils métalliques d'un diamètre d'environ 25 pm,les pas de la grille étant d'environ 200 pm,