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DISPOSITIF D~AFFIC}~ OE LUMIN~UX
La présente invention concerne un dispositif d'affichage lumineux
comprenant au moins un panneau frontal pourvu d'un réseau régulier
dlouvertures dont chacune est associée a une extrémité aval dlun
conduc~eur de lumière et un organe d~obturation commandé par un
electro-aimant~ l~extrémité amont des conducteurs de lumière étant
associée à une source de lumière.
~n connait déJà des matrices d~affic~lage de ce type dans lesquelles
les conducteurs de lumière sont constitués par des faisceaux de fibres
optiques et où les moyens d'occultation comportent des disques
rotatifs autour d'un axe sensiblement parallèle aux troncons
d'extrémité des fibres optiques.
Par ailleur~, la demande de breve~ europeen pu~llee sous le No 73842
decrit un systeme d'affichage comportant un panneau muni d'un réseau
d'ouvertures derrière lesquelles peuvent ètre amenés alternative-
ment deux volets de couleurs différentes.
Ces dispositifs qui donnent satisfaction dans certains cas, présentent
une inertie relativement irnportante, ce qui les rend inutilisables
pour d'autres applications, notamment lorsqu~on souhaite effectuer un
aff`ichage alphanumérique défilant en continu sur le panneau.
La presente invention se propose de pallier cet inconvenient en réali-
sant un dispositif relativement économique qui permet un affichagelumineux, notamment de caractères alphanumériques fixes, variables ou
défilant en continu.
Dans ce but, le dispositif selon l~invention est caractérisé en ce
qu'à chaque ouverture du panneau frontal est associé un corps rigide
pourvu ~'un alésage axial dans lequel est engagé un tronson adJacent à
l~extrémité aval d~un conducteur de lumière, en ce que ce corps porte
ledit électro-aimant ains.i qu~ut1e calotte opaque constituant ledit
organe d'obturation susceptible de pivoter autour d'un axe sensible-
ment perpendiculaire audit troncon de conducteur de lumière, entre une
"l``` `
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première position stable dite posi.tion d~obturation et une secondeposition stable dite position d~éclai.rement.
Selon un mode de réalisation preféré, la calotte opaque est liée a un
aimant permanent bipolaire pivotant autour dudit axe sensiblement
perpendiculaire audit tronçon de conducteur de lumière, et cet aimant
est agence pour pouvoir occuper deux posit.ions stables correspondant
respectivement a ladite position d'obturation et à ladite position
d'eclairement de ladite calotte opaque, ces positions étant fonction
du sens d'un champ magnetique alterné engendré par ledit electro-
aimant.
L'équipage mobile de l'organe d~obturation comportant ladite calotte
opaque et ledit aimant permanent a de préférence une inertie infé-
rieure ~ : 0,1 . 10-9 Kg.m2
Les conducteurs de lumière comportent avantageusement chacun un
tronçon diextrémité aval, orienté vers une ouverture du panneau
frontal, dont la section est inf~rieure a celle du tronçon d'extrémité
amont, oriente vers la source de lumiere. Les tronçons d'extrémité
amont de ces conducteurs de lumière ont avantageusement une forme
sensiblement tronconique, les tronçons d'extrémite aval ayant une
forme sensi.blement cylindrique. Toutefois, ces conducteurs de lumière
peuvent avoir une forme conique ou tronconique sur toute leur
longueur.
Les extrémites amont des conducteurs de lumière sont de préference
lié~Sà une plaque de base conductrice de lumière ad~acente à la source
de lumière.
Selon un mode de réalisation préféré, les conducteurs de lumiere sont
const.itués par des pointes cylindriques, coniques ou tronconiques
solidaires d'une plaque de base et dressees sensiblement perpendicu-
lairement par rapport a une surface de cette plaque. Ces pointes et
cette plaque sont de preférence réalisées d'un bloc moulê en matière
synthétique conductrice de la lumière.
5 :'.
. ~
La présente invention sera mieux comprise en référence à la
description d~un exemple de réalisation et du dessin annexé dans
lequel:
La ~ig. 1 représente une vue d'ensemble en perspective du dispositif
d'affichage lumineux selon l'invention,
La fig. 2 représente une vue éclatée, en coupe transversale, du
dispositif de la fig. 1,
La fig. 3 represente une vue partielle en perspective d~une forme de
réalisation particulière des conducteurs de lumière du dispositif
selon l~invention,
La fig. 4 repr~sente une vue schématique en coupe d'une autre forme de
réalisation des conducteurs de lumiere et de leur agencement dans le
dispositif selon l'invention,
La fig. 5 représente une vue illustrant schématiquement le principe de
fonctionnement de l'organe d~obturation et,
La fig. 6 représente une vue en perspective d'une forme de réalisation
préférée de l'organe d'obturation.
En référence à la fig. 1, le dispositif d'affichage lumineux 10 se
présente sous la,forme d~un boitier pourvu d~un panneau frontal 11
comportant un réseau régulier d~ouvertures 12 qui peuvent ou non être
éclairées individuellement par l'arrière de manière à permettre
l'inscription de caractères alphanumériques disposés en lignes ou en
colonnes dans le but d~afficher un message fixe, variable dans le
temps ou défilant en continu. Cet affichage se fait grâce à une
logique de commande (non représe~ tée) qui peut être connectée à une
console 13 pourvue d'un clavier 14 permettant l'introduction de
donnees relatives au message à afficher.
3~
n reference à la fig. 2, le boitier du dispositif d'affichage 10 est
par exemple constitué par une tole pliée en forme de U dont la face
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frontale comporte une ouverture 15 destinée à recevoir une matrice 16
composée d~un ensemble dlal.veoles 17 prevus pour recevolr chacun un
organe d'obturation 1~. La face antérieure ~9 de la matrice 16 est
pourvue du reseau d'ouvertures 12 dont chacune est disposée
sensiblement au centre de la surface constituant le fond d'un des
alveoles 17. Le panneau frontal 11 du dispositif d'affichage 10 est de
préf~rence constitué par plusieurs faces antérieures 19 de plusieurs
matrices 16 Juxtaposées. Chacune de ces matrices comporte deux rebords
de Çixation 20 destinés à prendre appui entre les bords repliés 21 du
boitier du dispositif 10. Des ouvertures 22 sont menagées à travers
lesdits rebords de fixation 20 et les bords d'appui 21 du boItier pour
permettre l'assemblage de ces divers composants par exemple au moyen
de vis 23.
15 Les organes d~obturation 18 sont montes sur une carte imprimee 24 dontle~ pistes conductrlces du circuit imprlme sont raccordees
individuellement aux connecteurs (non représentes) d'une barrette de
raccordement 25.
Dans l'exemple representé les conducteurs de lumière 26 se composent
d'un bloc unitaire realise de préférence par moulage à l'aide d'une
matière translucide qui diffuse la lumière. Ce bloc se compose avanta-
geusement d~une plaque de base 27 hérissée d'une serie de pointes 28
dont chacune correspond ~ un organe d~obturation 18 et à une ouverture
12 du panneau frontal. Dans l'exemple represente les pointes 28 se
composent chacune d'un tronson d'extremité amont 29 de forme tronconi-
que et d'un tronson d'extrémite aval 30 de forme cylindrique.
L'éclairage des conducteurs de lumiere 26 s'effectue par l'arrière à
l'aide d'un module d'éclairage 31 compos~ essentiellement d'un tube
fluorescent 32 et d'un r~flecteur 33 montés respectivement sur deux
embases 34 et un support 35 so.lidaire d'un boitier 36.
Le module d'eclairage est de préférence logé dans un bo~tier
comportant des flasques lateraux 37 pouvant être couplés au boItier du
dispositif 10 au moyen d'encoches 38 dans lesquelles s'engagent des
tétons 39 représentés en traits interrompus. De cette manière le
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module d'éclairage peut être s~paré aisément du reste du dispositif,
par exemple pour permettre le remplacement d~un tube d~éclairage
defectueux, du nettoyage du réflecteur etc...
Au moment du montage, les tronçons d'extremites avals 30 des conduc-
teurs de lumiere seront engagés respectivement dans un alésage central
de chaque organe d~obturation 18. Ces organes d~obturation associes
respectivement aux con~ucteurs de lumières seront introduits dans les
alvéoles 17 des matrices 16. La lumière engendrée par le tube fluores-
cent 32 est réfléchie par le réflecteur 33 et diffusée par la plaquede base 2~ et transmise en direction des ouvertures 12 du panneau
frontal par les pointes 28. En cours de fonctionnement, les ouvertures
12 peuvent étre occultees lndividuellement au moyen des organes d~o~-
turation 18 manipules par une logique de commande.
La flg. 3 lllustre une autre forme de reallsatlon de~ conducteurs de
lumlere. Dans cet exemple, les pointes 28' solidaires de la plaque de
base 27' se présentent sous la forme de troncs de cônes dont la base
qui constitue l'extrémité amont est orientée ~ers la source lumineuse
constituee comme précedemment d'un tube fluorescent 32' et d'un
réflecteur parabolique 33'.
La fig. 4 représente schématiquement une autre forme de réalisation
des conducteurs de lumière qui se présentent sous la forme d'élements
individuels 40 composés chacun d~un tronSon d'extremité aval 41 de
section droite circulaire, carree ou de forme quelconque, et d'un
tronçon d'extrénlité amont 42 de forme tronconique. La surface de la
section de l'extrémité amont, c'est-à-dire celle qui est orientée
vers la source de lumière est de préférence plus grande que la
surface de la section de l'extrémité aval, afin que ladite extrémité
amont recueille un maximum de lumière emise par la source lumineuse 43
et réfléchie par le réflecteur 44. La forme des sections droites des
tronçons d'extrémi~é amont et aval peut ~tre quelconque.
La fig. 5 repr~sente sch~matiquement l'électro-aimant de commande de
l'organe d'obturat~on. Cet organe d'obturation comporte de preférence
une calotte sphérique 50 liée par une tige rigide 51 à un aimant
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perma~ent bipolaire 52 se présentant de préference sous la forme d/un
barreau aimanté. La calotte sphérique 50, la tige 51 et l~aimant
bipolaire ~2 cons~ituent l'équipage mobile rotatiF autour d~un axe 53.
Cet axe est sensiblement perpendiculaire au troncon d~extremité aval
54 du conducteur de lumière. L'électro-aimant de commande se compose
d'un stator 55 en forme de U portant un bobinage 56 destine à
engendrer un champ magnetique alterne qui détermine les deux positions
stables de l'aimant permanent 52 et par conséquent de la calotte
sp~erique 50 qui lui est associée. Dans la position d'obturation
représentée en traits pleins, la calotte spherique 52 occulte une
ouverture 12 du panneau frontal 11. Dans sa position 50~ correspondant
à la position 52~ de l'aimant permanent, la calotte spherique a
basculé de maniere à libérer le passage de la lumière émise par
l'extremité aval du tronson de conducteur de lumière 54 de telle
manière que l~ouverture correspondante 12 apparaisse comme un point
lumineux.
Grâce à la faible inertie de l'équipage motile, la commande de l'or-
gane d'obturation peut s~effectuer à frequence relativement élevée,
Z0 égale ou superieure à 24 cycles par seconde, ce qui permet, grâce à la
persistance rétinienne, d'afficher des messages défilant en continu ou
par intermittence sur le panneau frontal.
La fig. 6 représente une vue en perspective de l'organe d'obturation
associé à chacun des conducteurs de lumière et à chacune des ouver-
tures du panneau frontal. Cet organe d'obturation se compose essen-
tiellement d'un corps rigide 60 servant de support à l'electro-aimant
pourvu d'un stator 6~ en forme de U, d~un bobinage 62 monté sur l'une
des branches du stator et ~un barreau aimante 63 logé dans un manchon
en matière synthétique 64 relié par un bras 65 à une calotte sphérique
66. Le corps de l~organe d'obturation 60 comporte deux bras 67 et 68
sur lesquels sont articules autour d'un axe commun 69 d'une part le
manchon 64 et d'autre part un bras 70 diametralement opposé au bras 65
et portant egalement la calotce sphérique 66. L~axe 69 est sensible-
ment perpendiculaire à l'axe de l'alésage central 71 traversant lecorps 60 et destiné à recevoir le tron~on d~extrémité aval (non repré-
sente) du conducteur de lumière. Deux broches 72 et 73 maintenues par
,~
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des supports appropriés 74 et 75 solidaires du corps 60 assurent le
raccordement électrique de la bob~ne 52 de l'électro-aimant. La cons-
truction particulièrement compacte de l'organe d~obturation permet une
implantation très dense d'ouvertures, et par consequent de points
lumineux sur le panneau frontal du dispositif d'affichage.
Le mouvement de l'organe d'obturation, d~un quart de tour dans le sens
horaire ou d'un quart de tour dans le sens antihoraire, est provoqué
par l'action d'un c~amp magnétique à polarité alternee, créé dans les
deux branches du stator en U, et agissant sur l'aimant bipolaire
solidaire de l'organe d'obturation.
L.a particu~arité réside dans le fait que le matériau du stator en U
est remanent, c'est-a-dire qu'il garde, pendant un temps théoriquement
inflnl, son almancation, la polarite de celle-ci étant définie par le
sPns de la derni~re lmpulslon électrlque rec,ue par le boblnage.
Il se degage de ceci, deux principaux avantages :
1/ L'occulteur est bistable et ne necessite aucune énergie extérieure
de maintien dans l'un de ses deux états. ~ntre autres, il ne fait pas
appel à la gravité, ce qui lui permet de fonctionner en toutes
positions. La seule energie dont il se sert est l'a mantation
rémanente existant entre le stator et l'aimant.
Lien que la consommation instantanee puisse etre relativement
importante, de l~ordre de quelques centaines de milliampères,
- d'une part, la puissance moyenne consommée, à régime maximum
d'oscillation, se situe en dessous de 100 milliwatts,
- d'autre part, la consommation est, bien entendu, nulle lorsqu'un
message affiché est immobilisé.
2/ L'occulteur peut fonctionner grâce à des impulsions de très courte
durée, celles-ci pouvant étre très inférieures au temps de réponse
mécanique de l'organe d'obturation. L~effet de mémoire magnétique du
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o
stator permet à l'organe obturateur de prendre sa position bien apr~s
la fin de l~impulsion de commande. Ainsi, m~me si, par une action
exterieure, on bloque l~organe obturateur dans sa position initiale,
et qu'on le rel~che longtemps après l'impulsion, celui-ci retrouvera
~e lui-meme sa position finale.
Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux
formes de realisation decrites mais peut se présenter sous diverses
variantes evidentes pour l'homme de l'art.
