Brevet FR3094826A1 — publié le 20201009

Description Titre de l'invention : Dispositif d'affichage d'un symbole Domaine technique [0001] La présente invention concerne un dispositif d'affichage, notamment pour équiper un dispositif d'interaction. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION [0002] Un dispositif d'interaction est un dispositif informatisé muni de moyens d'acquisition d'information, d'une unité de traitement pour traiter l'information acquise, ainsi que de moyens de transmission, de restitution d'information ou d'actionnement. [0003] La combinaison de ces moyens permet au dispositif d'entrer en interaction avec son utilisateur. Un tel dispositif peut être mis en oeuvre sous de nombreuses formes. Il peut ainsi s'agir d'un simple jouet, d'un haut-parleur connecté, d'un robot social, ou d'un système entièrement distribué comme un système domotique intégré à un bâtiment. [0004] On cherche généralement à rendre ces interactions entre le dispositif et son utilisateur le plus naturel et instinctif possible. On tend vers ce but grâce à l'émergence d'une grande variété de capteurs, à la richesse des informations pouvant être analysées, et à l'accroissement des capacités de l'unité de traitement. [0005] Pour participer à une interaction intuitive et naturelle, on a parfois prévu de munir le dispositif de témoins lumineux pour informer l'utilisateur de l'état du dispositif, de la bonne compréhension d'une instruction ou d'une commande, ou de la restitution imminente d'un message. Cette forme de restitution d'information reste toutefois très rudimentaire. On a parfois cherché à améliorer la qualité de l'interaction en munissant le dispositif d'un écran permettant d'afficher un message, un symbole, une image ou une séquence d'images. À ce titre, le document US 2018250815 divulgue un écran sur lequel on peut afficher des symboles en vue de faciliter l'engagement de l'utilisateur dans son interaction avec un robot. [0006] Un écran forme toutefois un dispositif onéreux dont la forme généralement étendue et plane, ne s'intègrent pas toujours parfaitement avec celle du dispositif d'interaction. OBJET DE L'INVENTION [0007] Il existe donc un besoin de disposer d'un dispositif d'affichage qui soit simple, tout en permettant d'exprimer une grande variété de motifs, et qui puisse prendre des formes variées pour s'intégrer le plus parfaitement possible à toute une variété de dispositifs d'interaction. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION [0008] En vue dc la réalisation de cc but, l'objet dc l'invention propose un dispositif d'affichage d'un symbole fixe ou animé comprenant : 2 au moins une source émettant un rayonnement lumineux et un corps de transmission et de diffusion du rayonnement lumineux disposé à proximité de la source, le corps présentant. une surface d'affichage pour former un fond lumineux ; une matrice de pixels, les pixels de la matrice étant commandables individuellement pour représenter un symbole. [0009] La matrice de pixels est disposée sur, ou intégrée à, la surface d'affichage du corps de transmission et de diffusion pour afficher le symbole sur le fond lumineux. [0010] En combinant ainsi la matrice de pixels lumineux au corps de transmission et de diffusion, on peut afficher un symbole choisi sur un fond ou un halo lumineux dont les caractéristiques d'intensité, de couleur, voire même de forme peuvent être également choisies. On dispose ainsi, à l'aide de moyens très simples et peu onéreux, d'une grande variété de motifs d'affichage. [0011] Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : la surface d'affichage est non-plane ; le corps de transmission et de diffusion est constitué d'une matière plastique, tel que du polycarbonate ; le dispositif comprend également un réflecteur disposé pour orienter le rayonnement lumineux de la source vers une face arrière du corps de transmission et de diffusion ; la source comprend une source de lumière blanche ; le dispositif d'affichage comprend une pluralité de sources émettant des rayonnements de longueurs d'onde différentes ; la matrice de pixels est disposée sur un support ; le support est un ruban flexible ;. le support est transparent ; les pixels et/ou la source sont constitués d'au moins une diode électro lumi- nescente. Brève description des dessins [0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels : [0013] [fig.la] [0014] [fig.lb] [0015] [fig.lc] Les figures la, lb et le représentent respectivement une vue schématique de face, de dos, et de côté d'un dispositif d'affichage conforme à l'invention ; [0016] [fig.2] La figure 2 représente en vue de côté, une configuration alternative d'un 3 dispositif d'affichage conforme à l'invention. Description des modes de réalisation [0017] En référence aux figures la à lc, on décrit un dispositif (l'affichage 1 conforme à un mode de mise en oeuvre de l'invention. Le dispositif d'affichage 1 comprend au moins une source 2 (l'un rayonnement lumineux, ici une pluralité de telles sources 2. Chaque source 2 peut être formée d'une diode électroluminescente. Le dispositif d'affichage comprend également un corps de transmission et de diffusion 3 du rayonnement lumineux (parfois désigné plus simplement par « corps » dans la suite de cette description) disposé à proximité de ces sources 2. [0018] Le rayonnement lumineux issu des sources 2 se projette au moins en partie sur le corps 3, sur une surface dite « arrière» 3a de ce corps 3. Le corps 3 présente également une surface avant, opposée à la surface arrière 3a, cette surface avant formant une surface d'affichage 3h du dispositif d'affichage I. Le corps 3 est constitué d'un matériau au moins partiellement transparent qui va donc transmettre le rayonnement. Le matériau du corps 3 présente également des propriétés de diffusion du rayonnement transmis, c'est-à-dire que ce rayonnement est dévié dans de multiples directions lorsqu'il émerge à la surface d'affichage 3h du corps 3. [0019] De la sorte, on forme un fond lumineux relativement homogène à la surface d'affichage 3h du corps 3, même si les sources 2 sont par nature ponctuelles. [0020] 11 n'est pas nécessaire que le fond lumineux s'étende sur toute l'étendue de la surface d'affichage 3h. On peut aussi contrôler ou choisir l'intensité du rayonnement lumineux issu des sources 2 pour que le fond lumineux forme plutôt un halo sur la surface d'affichage 3h qui n'emplit que partiellement cette surface. [0021] Pour tirer profit de tout le pouvoir de rayonnement lumineux des sources 2, on peut prévoir un réflecteur 4 (représenté uniquement sur la vue de côté dc la figure le) présentant une surface réfléchissante tournée vers les sources 2 et la surface arrière 3a du corps 3, de manière à orienter une majeure partie du rayonnement lumineux vers la surface arrière 3a en vue dc sa transmission vers la surface d'affichage 3h. [0022] Lc corps de transmission et dc diffusion 3 peut être constitué d'une matière peu onéreuse, par exemple une matière plastique ou de verre présentant les caractéristiques requises de transparence et de diffusion. Il peut par exemple s'agir d'une feuille de polycarbonate. [0023] Le corps 3 peut présenter la forme d'un panneau définissant alors une surface d'affichage 3b plane. Le panneau peut prendre toute forme notamment rectangulaire comme cela est souvent l'usage pour un écran d'affichage On pourra toutefois prévoir de conformer le corps de transmission et de diffusion 3 selon tout autre forme choisie, planaire ou non-planaire. Le corps de transmission et de diffusion 3 peut ainsi présenter une forme incurvée. Le choix de cette forme peut être dicté par la forme du dispositif d'interaction dans lequel le dispositif d'affichage 1 peut être destiné à s'intégrer. D'une manière générale, cette forme peut être choisie très librement, ce qui contribue à la grande polyvalence du dispositif d'affichage 1. [0024] Typiquement, le corps 3 présente une dimension de l'ordre de 5 à 80 cm, c'est-à-dire que la surface d'affichage 3h (que cette surface soit plane ou non) peut se circonscrire dans un rectangle de diagonale de 5 cm à 80 cm. [0025] La source (ou les sources) 2 peut émettre une lumière blanche, mais avantageusement on disposera d'une pluralité de sources 2 émettant des rayonnements lumineux visibles de longueurs d'onde différentes. On pourra de la sorte, en choisissant l'intensité d'émission de chacune de ces sources 2, former des fonds lumineux dont la couleur peut être variée ou variable. [0026] Le dispositif d'affichage 1 comprend également un arrangement 5 de pixels lumineux 5a disposé sur, ou intégré à, la surface d'affichage 3h du corps de transmission et de diffusion 3. Cet arrangement 5 sera désigné par le terme « matrice » dans la suite de cette description sans que ce terme n'impose que les pixels lumineux Sa soient arrangés de manière parfaitement régulière, en lignes et en colonnes. Chaque pixel Sa de la matrice 5 est typiquement formé d'une diode électroluminescente Sa, d'une pluralité de telles diodes, ou d'une manière plus générale, de toute source lumineuse ponctuelle. Chaque pixel Sa, ou plus précisément chaque source lumineuse ponctuelle formant un pixel, est commandable individuellement, par exemple pour représenter un symbole fixe ou animé. [0027] La matrice de pixels 5 présente une dimension inférieure à celle du corps 3. La matrice de pixels 5 peut ainsi présenter une dimension de l'ordre de 2 cm à 60 cm, c'est-à-dire que la matrice peut se circonscrire dans un rectangle de diagonale de 2 cm à 60 cm. D'une manière générale, on choisira la dimension de la matrice de pixels 5 pour qu'elle recouvre entre 10% et 90% de la surface d'affichage 3b, et de manière préférée entre 20% et 50% de cette surface. [0028] 11 n'est pas nécessaire que la matrice 5 présente une densité importante de pixels Sa. Une densité linéaire comprise entre 5 et 20 pixels par cm (soit une densité surfacique comprise entre 25 et 400 pixels par cm^2 pour prendre en considération le cas où les pixels ne sont pas alignés dans la matrice 5) pouvant par exemple être suffisante pour représenter une grande variété de symboles et/ou de les animer. La résolution de la matrice 5 est ainsi relativement réduite, par exemple inférieure à 500 pixels sur 500 pixels, ou 100 pixels sur 100 pixels, pour rendre le dispositif d'affichage 1 simple et peu onéreux. [0029] En combinant ainsi la matrice de pixels 5 au corps de transmission et de diffusion 3, on peut afficher un symbole choisi sur un fond ou un halo lumineux dont les caracté- ristiqucs d'intensité, de couleur, voire même de forme peuvent être également choisies. On dispose ainsi, à l'aide de moyens très simples et peu onéreux, d'une grande variété de motifs d'affichage. [0030] Revenant à description de la matrice de pixels 5, celle-ci peut être constituée de sources ponctuelles de lumière 5a, formant les pixels, disposées sur un support 5h. Le support 5h peut être assemblé, par exemple par collage, sur le corps 3. Il peut notamment être assemblé sur une partie centrale de la surface d'affichage 3h du corps 3, comme cela est représenté sur les figures. [0031] D'autres configurations sont toutefois possibles, et on a ainsi représenté sur la figure 2 une configuration alternative selon laquelle on a formé un évidement dans le corps 3 pour recevoir la matrice de pixels 5. Les dimensions de l'évidement correspondent à celles de la matrice 5 et l'évidement peut être traversant ou non. La matrice de pixels 5 est insérée dans l'évidement pour intégrer les deux éléments l'un à l'autre. Si l'évidement est assez profond, on peut faire en sorte que la matrice de pixels 5 soit affleurante à la surface d'affichage 3h. [0032] Dans une alternative non représentée, on pourrait prévoir de disposer la matrice de pixels 5 sur la face arrière 3a du corps de transmission et de diffusion 3, en orientant les pixels vers la surface d'affichage 3h de manière à les rendre visibles, par transparence. Dans cette alternative, on peut prévoir que le corps 3 présente une zone, en vis-à-vis de la matrice de pixels 5, dont les qualités de transparence et/ou de diffusion sont altérées pour rendre plus visibles les pixels Sa du côté de la surface d'affichage 3b. [0033] Quelle que soit la disposition de la matrice de pixels 5 vis-à-vis du corps de transmission et de diffusion 3, le support 5b de la matrice de pixels 5 peut être transparent, notamment lorsqu'il est employé dans les configurations représentées sur les figures lc et 2. On évite de la sorte de masquer en partie le fond lumineux par le support Sb de la matrice S. Mais alternativement, on peut choisir de former le support Sb en un matériau non transparent, et dans ce cas le fond lumineux est formé autour de la matrice 5. [0034] Le support Sb peut prendre la forme d'un ruban flexible, ce qui permet de disposer la matrice 5 sur l'une des surfaces 3a, 3b du corps 3, même lorsque celle-ci ne présente pas une forme plane. Par ailleurs, et comme on l'a déjà mentionné, la matrice de pixels 5 n'a pas nécessairement une forme carrée ou rectangulaire, et les pixels Sa peuvent être agencés selon toute disposition qui convient. [0035] Pour opérer le dispositif d'affichage 1, c'est-à-dire pour illuminer les pixels Sa de la matrice 5 permettant de représenter un symbole choisi et/ou pour choisir l'intensité des sources de rayonnement 2, le dispositif est équipé d'une unité électronique de commande 6. Il peut s'agir d'un circuit électronique intégré ou non, à base par exemple 6 d'un microcontrôlcur. L'unité électronique de commande 6 est reliée aux sources de rayonnement 2 et à la matrice de pixels 5 pour les commander et/ou les alimenter électriquement. L'unité électronique de commande 6 est également reliée ou comprend un connecteur électrique 6a pour raccorder le dispositif d'affichage 1, éventuellement par l'intermédiaire de câble de liaison, à un système extérieur, tel qu'un dispositif d'interaction auquel le dispositif d'affichage 1 peut être intégré. [0036] Avantageusement, l'unité électronique de commande 6 est disposée vis-à-vis du corps 3 dc manière à réduire son effet dc masquage sur la surface d'affichage 3h. Elle peut ainsi être placée au dos du support 5h de la matrice 5, ou même intégrée à cette matrice 5. [0037] Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de mise en oeuvre décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. [0038] On peut notamment prévoir un capot de protection de la face arrière de l'écran d'affichage. Le capot peut présenter une forme extérieure facilitant son intégration à un dispositif d'interaction. Il peut porter le connecteur 6a permettant de raccorder cc dispositif à l'unité électronique de commande 6. Le capot peut également retenir ou constituer le réflecteur 4. Tl peut retenir ou constituer un châssis d'assemblage du corps 3, de la matrice de pixels 5, de la source lumineuse 2, de l'unité électronique 6 et/ou de tout autre élément du dispositif d'affichage 1. 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] REVENDICATIONSDispositif d'affichage (I) d'un symbole fixe ou animé comprenant : - au moins une source (2) émettant un rayonnement lumineux et un corps de transmission et de diffusion (3) du rayonnement lumineux disposé à proximité de la source (2), le corps (3) présentant une surface d'affichage (3h) pour former un fond lumineux ; - une matrice de pixels (5), les pixels (5a) de la matrice (5) étant commandahles individuellement pour représenter un symbole ; la matrice de pixels (5) étant disposée sur, ou intégrée à, la surface d'affichage (3b) du corps de transmission et de diffusion (3) pour afficher le symbole sur le fond lumineux. Dispositif d'affichage (1) selon la revendication précédente dans lequel la surface d'affichage (3b) est non-plane. Dispositif d'affichage (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le corps de transmission et de diffusion (3) est constitué d'une matière plastique, tel que du polycarbonate. Dispositif d'affichage (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant également un réflecteur (4) disposé pour orienter le rayonnement lumineux de la source (2) vers une face arrière (3a) du corps de transmission et de diffusion (3). Dispositif d'affichage (3) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la source (2) comprend une source de lumière blanche. Dispositif d'affichage (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant une pluralité de sources (2) émettant des rayonnements de longueurs d'onde différentes. Dispositif d'affichage (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la matrice de pixels (5) est disposée sur un support (5b). Dispositif d'affichage (1) selon la revendication précédente dans lequel le support (514 est un ruban flexible. Dispositif d'affichage (1) selon l'une des deux revendications précédentes dans lequel le support (5b) est transparent.. Dispositif d'affichage (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel les pixels (5a) et/ou la source (2) sont constitués d'au moins une diode électro luminescente.