~26~3 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``` `
~266973 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 ` i2~373 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 ~2~;~973 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 ~66973 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 ,~
~6973 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. ~ 26 ~ 3 AFFICIAL DEVICE ~ LUMINOUS ~ UX
The present invention relates to a light display device comprising at least one front panel provided with a regular network openings each of which is associated with a downstream end of a light conductor and a shutter member controlled by a electromagnet ~ the upstream end of the light conductors being associated with a light source.
~ n already knows display matrices of this type in which the light conductors consist of bundles of fibers optical and where the concealment means comprise discs rotatable around an axis substantially parallel to the sections end of the optical fibers.
In addition, the request for a European patent may be made under No 73842 describes a display system comprising a panel provided with a network openings behind which can be brought alternative-two shutters of different colors.
These devices which give satisfaction in certain cases, present relatively high inertia, which makes them unusable for other applications, especially when you want to Alphanumeric display scrolling continuously on the panel.
The present invention proposes to overcome this drawback in reali-sant a relatively economical device which allows a bright display, in particular of fixed, variable or variable alphanumeric characters scrolling continuously.
For this purpose, the device according to the invention is characterized in that that each opening of the front panel is associated with a rigid body provided ~ 'an axial bore in which is engaged a section adjacent to the downstream end of a light conductor, in that this body carries said electromagnet ains.i qu ~ op1 opaque cap constituting said shutter member capable of pivoting around a sensitive axis -perpendicular to said light-conducting section, between a "l````
~ 266973 first stable position known as the shutter position and a second stable position known as the lighting position.
According to a preferred embodiment, the opaque cap is linked to a bipolar permanent magnet pivoting about said axis substantially perpendicular to said section of light conductor, and this magnet is an agency to be able to occupy two stable positions corresponding respectively at said closed position and at said position of illumination of said opaque cap, these positions being a function the direction of an alternating magnetic field generated by said electro-magnet.
The movable assembly of the shutter member comprising said cap opaque and said permanent magnet preferably has a lower inertia lower ~: 0.1. 10-9 Kg.m2 The light conductors each advantageously have a downstream end section, oriented towards a panel opening frontal, whose section is smaller than that of the end section upstream, oriented towards the light source. The end sections upstream of these light conductors advantageously have a shape substantially frustoconical, the downstream end sections having a sensibly cylindrical shape. However, these light conductors can have a conical or frustoconical shape over their entire length.
The upstream ends of the light conductors are preferred linked ~ Sà a light conducting base plate ad ~ acente to the source from light.
According to a preferred embodiment, the light conductors are made up of cylindrical, conical or frustoconical points integral with a base plate and erected substantially perpendicular to in relation to a surface of this plate. These spikes and this plate are preferably made of a molded block of material synthetic conductor of light.
5: '.
. ~
The present invention will be better understood with reference to the description of an exemplary embodiment and the attached drawing in which:
The ~ ig. 1 shows an overall perspective view of the device light display according to the invention, Fig. 2 shows an exploded view, in cross section, of the device of fig. 1, Fig. 3 shows a partial perspective view of a form of particular realization of the light conductors of the device according to the invention, Fig. 4 represents a schematic sectional view of another form of realization of the light conductors and their arrangement in the device according to the invention, Fig. 5 shows a view schematically illustrating the principle of operation of the shutter member and, Fig. 6 shows a perspective view of an embodiment preferred by the shutter member.
With reference to fig. 1, the light display device 10 is present in the form of a housing provided with a front panel 11 comprising a regular network of openings 12 which may or may not be individually backlit to allow the inscription of alphanumeric characters arranged in lines or in columns in order to display a fixed, variable message in the time or continuously scrolling. This display is made thanks to a control unit (not shown) which can be connected to a console 13 provided with a keyboard 14 allowing the introduction of data relating to the message to be displayed.
3 ~
n reference to fig. 2, the housing of the display device 10 is for example constituted by a sheet folded in the shape of a U whose face `i2 ~ 373 front has an opening 15 intended to receive a matrix 16 composed of ~ a set of 17 sails intended to receive each one shutter member 1 ~. The front face ~ 9 of the matrix 16 is provided with a network of openings 12 each of which is arranged substantially in the center of the surface constituting the bottom of one of cells 17. The front panel 11 of the display device 10 is pref ~ rence consisting of several front faces 19 of several dies 16 Juxtaposed. Each of these matrices has two edges Fixation 20 intended to rest between the folded edges 21 of the device housing 10. Openings 22 are made through said fixing flanges 20 and the support edges 21 of the housing for allow the assembly of these various components for example by means screws 23.
15 The shutter members 18 are mounted on a printed circuit board 24 of which the conductive tracks of the printed circuit are connected individually to the connectors (not shown) of a strip connection 25.
In the example shown the light conductors 26 consist of a unitary block preferably produced by molding using a translucent material which diffuses light. This block consists before-carefully of a base plate 27 bristling with a series of spikes 28 each of which corresponds to a shutter member 18 and to an opening 12 of the front panel. In the example represents the points 28 each consist of an upstream end section 29 of frustoconical shape that and a downstream end section 30 of cylindrical shape.
The light conductors 26 are illuminated from the rear at using a lighting module 31 composed ~ essentially of a tube fluorescent 32 and a r ~ flector 33 mounted respectively on two bases 34 and a support 35 so.lidaire of a case 36.
The lighting module is preferably housed in a box ~ tier comprising lateral flanges 37 which can be coupled to the housing of the device 10 by means of notches 38 into which engage nipples 39 shown in broken lines. In this way the ~ 2 ~; ~ 973 lighting module can be easily separated from the rest of the device, for example to allow the replacement of a light tube defective, cleaning the reflector etc ...
At the time of assembly, the downstream end sections 30 of the conduits light tutors will be engaged respectively in a central bore of each shutter member 18. These associated shutter members respectively to the light con ~ uctors will be introduced in the cells 17 of the dies 16. The light generated by the fluorescent tube cent 32 is reflected by the reflector 33 and diffused by the base plate 2 ~ and transmitted towards the openings 12 of the panel front by the tips 28. During operation, the openings 12 can be concealed individually by means of the organs of ~ o ~ -turation 18 manipulated by control logic.
The flg. 3 illustrates another form of reallsatlon of ~ conductors light. In this example, the points 28 'integral with the plate base 27 'are in the form of trunks of cones whose base which constitutes the upstream end is oriented towards the light source consisting as above of a fluorescent tube 32 'and a parabolic reflector 33 '.
Fig. 4 schematically shows another embodiment light conductors which are in the form of elements individual 40 compounds each of a downstream end section 41 of circular cross-section, square or of any shape, and of a upstream end section 42 of frustoconical shape. The surface of the section of the upstream end, i.e. that which is oriented towards the light source is preferably larger than the cross-sectional area of the downstream end, so that said end upstream collects a maximum of light emitted by the light source 43 and reflected by the reflector 44. The shape of the cross sections of the upstream and downstream end sections can be arbitrary.
Fig. 5 repr ~ feel sch ~ matically the electromagnet control the shutter member ~ on. This shutter preferably has a spherical cap 50 linked by a rigid rod 51 to a magnet ~ 66973 perma ~ ent bipolar 52 preferably in the form of a bar magnet. The spherical cap 50, the rod 51 and the magnet bipolar ~ 2 cons ~ ituent the movable rotatiF around a ~ axis 53.
This axis is substantially perpendicular to the trunk of downstream end 54 of the light conductor. The control electromagnet consists a U-shaped stator 55 carrying a coil 56 intended for generate an alternating magnetic field which determines the two positions of the permanent magnet 52 and therefore of the cap sp ~ eric 50 associated with it. In the closed position represented in solid lines, the spherical cap 52 conceals a opening 12 of the front panel 11. In its 50 ~ corresponding position at position 52 ~ of the permanent magnet, the spherical cap has tilted so as to free the passage of the light emitted by the downstream end of the light conducting section 54 of such so that the corresponding opening 12 appears as a point luminous.
Thanks to the low inertia of the motile crew, the control of the shutter gane can be done at relatively high frequency, Z0 equal to or greater than 24 cycles per second, which allows, thanks to the retinal persistence, displaying continuously scrolling messages or intermittently on the front panel.
Fig. 6 shows a perspective view of the shutter member associated with each of the light conductors and each of the openings front panel. This obturation organ consists essentially of tial of a rigid body 60 serving as a support for the electromagnet provided with a stator 6 ~ U-shaped, d ~ a coil 62 mounted on one branches of the stator and ~ a magnet bar 63 housed in a sleeve made of synthetic material 64 connected by an arm 65 to a spherical cap 66. The body of the shutter member 60 has two arms 67 and 68 on which are articulated around a common axis 69 on the one hand the sleeve 64 and on the other hand an arm 70 diametrically opposite to the arm 65 and also carrying the spherical cap 66. The axis 69 is sensitive-ment perpendicular to the axis of the central bore 71 passing through the body 60 and intended to receive the section ~ on d ~ downstream end (not shown light). Two pins 72 and 73 held by , ~
~ 6973 appropriate supports 74 and 75 integral with the body 60 ensure the electrical connection of the bob ~ ne 52 of the electromagnet. The cons-particularly compact truction of the obturation member allows a very dense implantation of openings, and consequently of points illuminated on the front panel of the display device.
The movement of the shutter member, a quarter turn in the direction clockwise or quarter-turn counterclockwise, is caused by the action of an alternating polarity magnetic c ~ amp, created in two branches of the U-shaped stator, and acting on the bipolar magnet integral with the shutter member.
The particularity lies in the fact that the material of the U-shaped stator is remanent, that is to say, it keeps, for a time theoretically inflnl, its almancation, the polarity thereof being defined by the sPns of the last ~ lmpulslon electrlque rec, ue by boblnage.
Two main advantages emerge from this:
1 / The screen is bistable and requires no external energy of maintenance in one of its two states. ~ among others, it doesn't gravity, which allows it to function in all positions. The only energy he uses is the mantation residual existing between the stator and the magnet.
Link that instant consumption can be relatively significant, of the order of a few hundred milliamps, - on the one hand, the average power consumed, at maximum speed oscillation, is below 100 milliwatts, - on the other hand, consumption is, of course, zero when displayed message is immobilized.
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 ~3L21~6~7~3 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. 2 / The screen can operate using very short pulses duration, which may be much less than the response time mechanics of the shutter member. The magnetic memory effect of ~ 3L21 ~ 6 ~ 7 ~ 3 o stator allows the shutter member to take its position well after ~ s the end of the command pulse. So, even if by an action outside, the shutter member is blocked in its initial position, and that we rel ~ che long after the impulse, it will find ~ e itself its final position.
It is understood that the present invention is not limited to embodiments described but can be presented in various variants obvious to those skilled in the art.