EP0210913A1 - Cellule élémentaire d'affichage pour panneau d'affichage à matrice de points - Google Patents

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EP0210913A1
EP0210913A1 EP86401583A EP86401583A EP0210913A1 EP 0210913 A1 EP0210913 A1 EP 0210913A1 EP 86401583 A EP86401583 A EP 86401583A EP 86401583 A EP86401583 A EP 86401583A EP 0210913 A1 EP0210913 A1 EP 0210913A1
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/305—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being the ends of optical fibres

Definitions

  • the present invention relates to dot matrix display panels, that is to say display panels in which each sign or character is represented by means of a dot matrix each consisting of a display cell , each matrix being controlled by a generally electronic device so as to display the desired sign or character by activating a certain number of cells of the matrix.
  • These matrices are for example of the type with seven rows and five columns.
  • the invention relates more particularly to display panels which must be visible from a very great distance so as to attract the attention of the public who will read the indications carried by the panel when it approaches it.
  • This is the case in particular of the signs placed on automobile traffic lanes such as motorways; indeed, it is necessary to send messages concerning security and the panels carrying these security messages must be able to be perceived at a long distance even if they are not read immediately by the user, taking into account the speed to which the vehicles circulate.
  • it is necessary that the attention of the motorist is drawn while the panel is still at a great distance so as to avoid, for example, pile-ups in chains.
  • each elementary cell is constituted by a plate having a reflecting face and a black face, said plate being pivotally mounted between an active position where it has its reflecting face and a rest position where it presents its black face; all the matrices of this panel display is illuminated by a light source such as a neon lamp.
  • a light source such as a neon lamp.
  • Display matrices are also known in which each cell is constituted by the end of an optical fiber, the other end of which receives light from a light source, a concealment device being able to be placed in front of the end of fiber optic output.
  • a display panel of this type which is described in French patent application 2,535,882 has a very strong visual impact, even under very unfavorable conditions such as fog, so that it can be perceived from a long distance.
  • the beam emitted by each optical fiber has a very closed solid angle, for example 12 ° at half power, so that this beam can only be perceived at a great distance, taking into account the fact that the panel is arranged at a significant height and the motorist quickly reaches below the area scanned by the optical fiber beams, so that he cannot read or decipher the message carried by the panel.
  • the present invention therefore proposes to produce an elementary display cell of the type mentioned in the introduction which has a significant light impact while keeping a very open viewing angle.
  • the elementary display cell according to the invention is notably remarkable in that the end of a light-transmitting optical fiber is disposed behind said plate with a reflective face and with a black face and in that said plate has a hole placed opposite the end of said optical fiber when it is in the active position . Therefore, in the "on" position, the beam emitted by the optical fiber crosses the plate through the aforementioned hole so that the display point thus formed has a strong visual impact which makes it possible to attract the attention of a user when he is at long distance; moreover, the passage of the beam in the plate being in the active position reinforces the reflection effect of the latter. When the cell is in the rest position, the plate rocks to present its black face and obscures the beam emitted by the optical fiber so that no light is emitted by said cell.
  • said plate is constituted by a round patch pivoting about a diametrical axis.
  • the end of the optical fiber is fixed to the printed circuit for controlling the matrix of cells, said optical fiber passing through said printed circuit perpendicularly to the latter.
  • the end of the optical fiber is fixed to the printed circuit for controlling the matrix of cells, said optical fiber passing through said printed circuit perpendicularly to the latter.
  • optical fibers of the cells of the same display panel are lit by a common intense light source; advantageously, this light source is constituted by the light source illuminating the plates when they are in active position.
  • this light source is constituted by the light source illuminating the plates when they are in active position.
  • FIGS. 1 and 2 show a basic display cell which is part of a matrix, for example of the 7 ⁇ 5 type; all of the cells of each matrix are carried by a printed support circuit 1 which serves both as a support for each of the cells and which also constitutes the electronic circuit for controlling the matrix.
  • Each elementary cell is essentially constituted by a plate 2 comprising a reflecting face 3 and a black face 4; this plate which is for example constituted by a round pellet rotating around a horizontal diametral axis 5 is controlled by an electro-mechanical device such as an electromagnet so as to be able to take two stable positions, a first active position shown in FIG. 1 in which the reflecting face 3 is directed towards the outside facing the user and a rest position shown in FIG. 2 in which the plate 2 has pivoted by an angle at least equal to 90 ° so as to present its face black 4 outwards.
  • an electro-mechanical device such as an electromagnet
  • an optical fiber 6 supplied at one of its ends by a powerful light source has its other outlet end 7 disposed behind the plate 2 which has a hole 8 disposed opposite the end 7 of the fiber 6 when the plate 3 is in the active position shown in FIG. 1.
  • the diameter of this hole is at least determined to allow the beam 9 emitted by the end 7 of the optical fiber 6 to pass entirely, beam whose solid angle is for example 12 °.
  • the end 7 of the optical fiber 6 crosses the support printed circuit 1 perpendicularly to the latter and is fixed to said printed circuit 1.
  • the end 7 of the optical fiber 6 being located very close to the printed circuit 1, we obtain precise positioning of the end 7 and, consequently, of the beam 9 that it emits.
  • FIG. 3 represents another embodiment of the invention in which the end 7 of the optical fiber 6 is brought in the vicinity of the pivoting plate 2 and it is provided with a lens 11.
  • this lens 11 is supported by a sleeve 12 engaging on the end of the optical fiber 6. Thanks to this arrangement, the hole 13 arranged in the plate 2 is of much smaller dimensions and this limits the loss of reflective surface 3 due to the use of optical fiber. Furthermore, this improves the functioning of the elementary cell, in particular when the sun is facing.
  • the semi-reflecting plate 2 can no longer tilt completely as in the example of claim 1 since the optical fiber comes in the vicinity of said plate when it is in the reflecting position and the end 7 of the optical fiber with the sleeve 12 opposes the rotation of the semi-reflecting plate 2. In this non-operating position which is shown in broken lines in FIG. 3, the semi-reflecting plate 2 does not obscure the beam of the optical fiber 6.
  • C ' is why there is provided on the black face 4 of the semi-reflecting patch 2 a sealing element which is constituted for example by a flat element fixed perpendicularly on the black face 4.
  • this element 14 is interposed on the path of the light beam coming from the optical fiber 6.
  • the face 15 of this shutter element 14 which is directed outwards in the position of non-use is non-reflective.
  • This sealing element can be for example a sheet of synthetic material such as that known under the trade name of MYLAR, which makes it possible to produce this sealing element very easily and at low cost.
  • optical fibers can be placed side by side, in each elementary cell.
  • a hole of larger dimensions is provided in the plate 2, for example an elongated hole as shown at 16 in FIG. 4.
  • all the optical fibers of the display cells constituting a display panel are supplied by a common light source of high power; the upstream ends of the set of optical fibers 6 can be brought in front of the light source used to illuminate the reflecting plates 2.
  • the modifications to be made to a conventional display panel with pivoting plates are limited to the installation opitic fibers 6.
  • the optical fibers can be supplied with a yellow or red light source for example; it is also possible to provide the holes 8, 13 and 16 with a colored translucent wall.
  • the invention makes it possible to obtain a particularly reliable display panel since it is based on the technology of display panels with pivoting reflecting plates whose reliability is very high; the addition of optical fibers to such display panels does not cause any modification to the operation of these panels, the reliability of which is preserved.
  • the integration of optical fibers makes it possible to greatly increase the aggressiveness of such display panels.
  • shutter elements makes it possible to improve the operation without severely reducing the cost price, which is particularly interesting for semi-reflective pads of large dimensions.

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Abstract

La présente invention concerne une cellule élémentaire d'affichage comportant une plaque (2) présentant une face réfléchissante (3) et une face noire (4), ladite plaque (2) étant montée à pivotement entre une position active où elle présente la face réfléchissante (3) et une position de repos où elle présente la face noire (4). Conformément à l'invention, l'extrémité (7) d'une fibre optique (6) transmettant de la lumière est disposée derrière ladite plaque (2) et ladite plaque (2) comporte un trou (8) disposé en regard de l'extrémité (7) de ladite fibre optique (6) lorsque ladite plaque (2) est en position active. L'invention permet d'obtenir un panneau d'affichage présentant un bon impact visuel à grande distance tout en étant parfaitement lisible à distance plus courte.

Description

  • Cellule élémentaire d'affichage pour panneau d'affichage à matrice de points
  • La présente invention concerne les panneaux d'affichage à matrice de points, c'est-à-dire les panneaux d'affichage dans lesquels chaque signe ou caractère est représenté au moyen d'une matrice de points constitués chacun par une cellule d'affichage, chaque matrice étant commandée par un dispositif généralement électronique de manière à afficher le signe ou caractère désiré par activation d'un certain nombre de cellules de la matrice. Ces matrices sont par exemple du type à sept lignes et cinq colonnes.
  • L'invention concerne plus particulièrement les panneaux d'affichage qui doivent être visibles d'une très grande distance de manière à attirer l'attention du public qui lira les indications portées par le panneau lorsqu'il se rapprochera de ce dernier. C'est le cas en particulier des panneaux disposés sur les voies de circulation automobile telles que les autoroutes; en effet, il est nécessaire d'envoyer des messages concernant la sécurité et les panneaux portant ces messages de sécurité doivent pouvoir être perçus à grande distance même s'ils ne sont pas lus tout de suite par l'usager, compte tenu de la vitesse à laquelle circulent les véhicules. En d'autres termes, il faut que l'attention de l'automobiliste soit attirée alors que le panneau se trouve encore à une grande distance de manière à éviter par exemple des carambolages en chaine.
  • On connaît en particulier des panneaux d'affichage dans lesquels chaque cellule élémentaire est constituée par une plaque présentant une face réfléchissante et une face noire, ladite plaque étant montée à pivotement entre une position active où elle présente sa face réfléchissante et une position de repos où elle présente sa face noire; l'ensemble des matrices de ce panneau d'affichage est éclairé par une source lumineuse telle qu'une lampe au néon. Ces panneaux d'affichage sont très lisibles à distance faible ou moyenne et leur technologie est très fiable, mais ils ne sont pas assez "agressifs" à grande distance, c'est-à-dire qu'ils n'attirent pas l'attention d'un automobiliste se trouvant à grande distance, si bien qu'il risque de découvrir ce panneau trop tard pour en lire le contenu ou pour réagir afin d'éviter par exemple un accident.
  • On connaît également des matrices d'affichage dans lesquelles chaque cellule est constituée par l'extrémité d'une fibre optique dont l'autre extrémité reçoit la lumière d'une source lumineuse, un dispositif d'occultation pouvant se placer devant l'extrémité de sortie de la fibre optique. Un panneau d'affichage de ce type qui est décrit dans la demande de brevet français 2 535 882 présente un impact visuel très fort, même dans des conditions très défavorables telles que le brouillard, si bien qu'il peut être perçu à grande distance. Cependant, le faisceau émis par chaque fibre optique présente un angle solide très fermé, par exemple 12° à mi-puissance, si bien que ce faisceau ne peut être perçu qu'à grande distance compte tenu du fait que le panneau est disposé à une hauteur importante et que l'automobiliste parvient rapidement en-dessous de la zone balayée par les faisceaux des fibres optiques, si bien qu'il ne peut pas lire ou déchiffrer le message porté par le panneau.
  • La présente invention se propose donc de réaliser une cellule élémentaire d'affichage du type cité dans l'introduction qui présente un impact lumineux important tout en gardant un angle de vision très ouvert.
  • La cellule élémentaire d'affichage selon l'invention est notamment remarquable en ce que l'extrémité d'une fibre optique transmettant la lumière est disposée derrière ladite plaque à face réfléchissante et à face noire et en ce que ladite plaque comporte un trou disposé en regard de l'extrémité de ladite fibre optique lorsqu'elle est en position active. De ce fait, en position "allumée", le faisceau émis par la fibre optique traverse la plaque par le trou précité de telle manière que le point d'affichage ainsi constitué présente un impact visuel fort qui permet d'attirer l'attention d'un usager alors qu'il se trouve à grande distance; par ailleurs, le passage du faisceau dans la plaque se trouvant en position active renforce l'effet de réflexion de cette dernière. Lorsque la cellule se trouve en position de repos, la plaque bascule pour présenter sa face noire et occulte le faisceau émis par la fibre optique de telle sorte qu'aucune lumière n'est émise par ladite cellule.
  • Selon un mode de réalisation, ladite plaque est constituée par une pastille ronde pivotant autour d'un axe diamétral.
  • Avantageusement, l'extrémité de la fibre optique est fixée sur le circuit imprimé de commande de la matrice de cellules, ladite fibre optique traversant ledit circuit imprimé perpendiculairement à ce dernier. De cettenanière, on peut obtenir un positionnement précis des fibres optiques, les trous de passage dans le circuit imprimé étant réalisés lors de la fabrication dudit circuit imprimé. De cette manière, on obtient un positionnement précis des fibres optiques et la fixation de ces dernières est obtenue avec un coût faible.
  • L'ensemble des fibres optiques des cellules d'un même panneau d'affichage est éclairé par une source lumineuse intense commune; avantageusement, cette source lumineuse est constituée par la source lumineuse éclairant les plaques lorsqu'elles sont en position active. De ce fait, l'incorporation des fibres optiques dans la matrice de cellules d'affichage à plaques pivotantes est effectuée avec un prix de revient réduit puisque les seuls éléments rajoutés sont en fait les fibres optiques.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit ainsi que des dessins annexés sur lesquels :
    • - la figure 1 représente une cellule élémentaire d'affichage selon l'invention en position active,
    • - la figure 2 représente la cellule d'affichage de la figure 1 en position de repos,
    • - la figure 3 représente une variante de réalisation de l'invention, et
    • - la figure 4 représente un mode de réalisation d'une plaque pivotante.
  • On a représente sur les figures 1 et 2 une cellule élémentaire d'affichage qui fait partie d'une matrice, par exemple du type 7 x 5; l'ensemble des cellules de chaque matrice est porté par un circuit imprimé de support 1 qui sert à la fois de support pour chacune des cellules et qui constitue également le circuit électronique de commande de la matrice.
  • Chaque cellule élémentaire est essentiellement constituée par une plaque 2 comportant une face réfléchissante 3 et une face noire 4; cette plaque qui est par-exemple constituée par une pastille ronde tournant autour d'un axe diamétral horizontal 5 est commandée par un dispositif électronmécanique tel qu'un électroaimant de manière à pouvoir prendre deux positions stables, une première position active représentée à la figure 1 dans laquelle la face réfléchissante 3 est dirigée vers l'extérieur face à l'usager et une position de repos représentée à la figure 2 dans laquelle la plaque 2 a pivoté d'un angle au moins égal à 90° de manière à présenter sa face noire 4 vers l'extérieur.
  • Conformément à l'invention, une fibre optique 6 alimentée à une de ses extrémités par une source de lumière puissante a son autre extrémité de sortie 7 disposée derrière la plaque 2 qui comporte un trou 8 disposé en regard de l'extrémité 7 de la fibre 6 lorsque la plaque 3 est en position active représentée à la figure 1. Le diamètre de ce trou est au moins déterminé pour laisser passer entièrement le faisceau 9 émis par l'extrémité 7 de la fibre optique 6, faisceau dont l'angle solide est par exemple de 12°.
  • Avantageusement, l'extrémité 7 de la fibre optique 6 traverse le circuit imprimé support 1 perpendiculairement à ce dernier et est fixée sur ledit circuit imprimé 1. L'extrémité 7 de la fibre optique 6 étant située très près du circuit imprimé 1, on obtient un positionnement précis de l'extrémité 7 et, par suite, du faisceau 9 qu'elle émet.
  • La figure 3 représente un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel l'extrémité 7 de la fibre optique 6 est amenée au voisinage de la plaque pivotante 2 et elle est munie d'une lentille 11. De manière connue,cette lentille 11 est supportée par un manchon 12 s'engageant sur l'extrémité de la fibre optique 6. Grace à cette disposition, le trou 13 aménagé dans la plaque 2 est de dimensionsbeaucoup plus réduites et cela limite la perte de surface réfléchissante 3 due à l'utilisation de la fibre optique. Par ailleurs, ceci améliore le fonctionnement de la cellule élémentaire, en particulier lorsque le soleil est de face.
  • On voit également sur la figure 3 que la plaque semi-réfléchissante 2 ne peut plus basculer complètement comme dans l'exemple de la revendication 1 puisque la fibre optique vient au voisinage de ladite plaque lorsqu'elle est en position réfléchissante et que l'extrémité 7 de la fibre optique avec le manchon 12 s'oppose à la rotation de la plaque semi-réfléchissante 2. Dans cette position de non fonctionnement qui est représentée en trait interrompu sur la figure 3, la plaque semi réfléchissante 2 n'occulte pas le faisceau de la fibre optique 6. C'est pourquoi on prévoit sur la face noire 4 de la pastille semi-réfléchissante 2 un élément d'obturation qui est constitué par exemple par un élément plat fixé perpendiculairement sur la face noire 4. On voit qu'en position de non fonctionnement de la pastille semi-réfléchissante 2, cet élément 14 vient s'interposer sur le trajet du faisceau lumineux issu de la fibre optique 6. Bien entendu, la face 15 de cet élément d'obturation 14 qui est di- rigéevers l'extérieur dans la position de non utilisation est non réfléchissante. Cet élément d'obturation peut être par exemple d'une feuille en matière synthétique telle que celle connue sous le nom commercial de MYLAR, ce qui permet de réaliser très facilement et à un faible coût cet élément d'obturation.
  • Pour améliorer la perception à distance du dispositif d'affichage, on peut disposer plusieurs fibres optiques côte à côte, dans chaque cellule élémentaire. Dans ce cas, comme représenté sur la figure 4, on prévoit un trou de dimensions plus importantesdans la plaque 2, par exemple un trou allongé comme représenté en 16 sur la figure 4.
  • Avantageusement, toutes les fibres optiques des cellules d'affichage constituant un panneau d'affichage sont alimentées par une source lumineuse commune deforte puissance; les extrémités amont de l'ensemble des fibres optiques 6 peuvent être ramenées devant la source lumineuse servant à éclairer les plaques réfléchissantes 2. Dans ce cas, les modifications à apporter à un panneau d'affichage classique à plaques pivotantes sont limitées à l'implantation des fibres opitques 6.
  • Pour améliorer l'agressivité des panneaux d'affichage constitués de cellules selon l'invention, on peut alimenter les fibres optiques par une source lumineuse jaune ou rouge par exemple; on peut également munir les trous 8, 13 et 16 d'une paroi translucide colorée.
  • On voit que l'invention permet d'obtenir un panneau d'affichage particulièrement fiable puisqu'il est basé sur la technologie des panneaux d'affichage à plaques réfléchissantes pivotantes dont la fiabilité est très grande; l'adjonction des fibres optiques à de tels panneaux d'affichage n'entraine aucune modification du fonctionnement de ces panneaux dont la fiabilité est conservée. Par contre, l'intégration des fibres optiques permet d'augmenter très fortement l'agressivité de tels panneaux d'affichage.
  • Par ailleurs, l'utilisation d'éléments obturateurs permet d'améliorer le fonctionnement sans gréver fortement le prix de revient, ce qui est particulièrement interessant pour les pastilles semi réfléchissantes de grandesdimensions.
  • Ainsi, pour des panneaux destinés à l'affichage sur des autoroutes, on peut réaliser des panneaux d'affichage qui sont perçus à une distance de 300 mètres en utilisant des fibres optiques dont le diamètre est de 0,6 centimètres.
  • La description ci-dessus n'a été fournie qu'à titre illustratif et nullement limitatif, et il est évident que l'on peut y apporter des modifications ou variantes sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.

Claims (10)

1°. Cellule élémentaire d'affichage comportant une plaque (2) présentant une face réfléchissante (3) et une face noire (4), ladite plaque (2) étant montée à pivotement entre une position active où elle présente la face réfléchissante (3) et une position de repos où elle présente la face noire (4), caractérisée en ce que l'extrémité (7) d'une fibre optique (6) transmettant de la lumière est disposée derrière ladite plaque (2) et en ce que ladite plaque (2) comporte un trou (8) disposé en regard de l'extrémité (7) de ladite fibre optique (6) lorsque ladite plaque (2) est en position active.
2°. Cellule élémentaire d'affichage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque (2) est constituée par une pastille ronde pivotant autour d'un axe diamétral (5).
3°. Cellule élémentaire d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'extrémité (7) de la fibre optique (6) traverse le circuit imprimé support (1) supportant les cellules d'affichage d'une matrice de caractère, ladite extrémité (7) étant fixée dans ledit circuit imprimé support (1).
4°. Cellule élémentaire d'affichage selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'extrémité 7 de la fibre optique 6, est disposée au voisinage de la plaque 2 lorsque cette dernière est en position active.
5°. Cellule élémentaire d'affichage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'extrémité de la fibre optique 6 est munie d'une lentille (11).
6°.Cellule élémentaire d'affichage selon la revendication 5, caractérisée en ce que la lentille (11) est suportée par un manchon (12) disposé autour de l'extrémité (7) de la fibre optique (6).
7°. Cellule élémentaire d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément d'obturation 14 fixé sur la face noire (4) de ladite plaque (2).
8°. Cellule élémentaire d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'ensemble des fibres optiques (6) est alimenté par une source lumineuse commune.
9°. Cellule élémentaire d'affichage selon la revendication 8, caractérisée en ce que la source lumineuse commune est constituée par la source éclairant les plaques (2).
10°. Cellule élémentaire d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le trou (8,13,16) est fermée par une paroi translucide colorée.
EP86401583A 1985-07-22 1986-07-16 Cellule élémentaire d'affichage pour panneau d'affichage à matrice de points Expired - Lifetime EP0210913B1 (fr)

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