EP3579059B1 - Système d'affichage comportant un module d'affichage à organes mobiles autour de liaisons déformables et un dispositif de blocage reversible des dits organes mobiles dans au moins une position - Google Patents

Système d'affichage comportant un module d'affichage à organes mobiles autour de liaisons déformables et un dispositif de blocage reversible des dits organes mobiles dans au moins une position Download PDF

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EP3579059B1
EP3579059B1 EP19175384.7A EP19175384A EP3579059B1 EP 3579059 B1 EP3579059 B1 EP 3579059B1 EP 19175384 A EP19175384 A EP 19175384A EP 3579059 B1 EP3579059 B1 EP 3579059B1
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EP
European Patent Office
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display
pusher
members
actuating
module
Prior art date
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EP19175384.7A
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German (de)
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EP3579059A1 (fr
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Francis Cardot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
Original Assignee
Centre Suisse dElectronique et Microtechnique SA CSEM
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B45/00—Time pieces of which the indicating means or cases provoke special effects, e.g. aesthetic effects
    • G04B45/0023—Inscriptions or pictures moved by the clockwork, e.g. for advertising
    • 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
    • G09F9/302—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 characterised by the form or geometrical disposition of the individual elements

Definitions

  • the invention relates to the general field of microtechnology and in particular the manufacture of parts by etching silicon.
  • the invention relates more particularly to a display system comprising at least one mechanical display module comprising a plurality of movable elements relative to each other around at least one deformable connection and a reversible blocking device for said movable elements in at least one position, thus allowing an animated display following determined sequences.
  • the display system of the invention finds particular application in the watch industry, in particular for the production of animated watch dials or clocks, but also for any type of animated display for aesthetic, informational or other purposes.
  • Analog display systems particularly with needles, have been known and used for decades in a multitude of applications in order to provide a direct indication, for example on a graduated scale, a dial or other system representing a value of measurement of a physical quantity such as speed, temperature, pressure, intensity, voltage or electrical resistance, of any information, or even and probably the most widespread for the measurement of time.
  • the hands of a display device consist of a rigid unitary body secured to an axis of rotation driven by a movement, for example a watch movement in the case of a piece of equipment. watchmaking.
  • the needle performs a corresponding rotation, at least one of its free ends describing a trajectory of circular section thus pointing at each of its positions on the circular trajectory value indication information measured physics, a date of time, or in general any information to be indicated to a user.
  • the indication is thus carried out essentially in the longitudinal axis of the needle at the level of one and/or the other of its opposite ends in collaboration where appropriate with an underlying display, such as a scale by example.
  • the display elements of the module are set in motion by means of a cam rotated, for example by a watch movement, and which during its rotation pushes an actuating arm mobilizing the flexible connections and the appropriate movement of the display elements between a rest position and a display position, thus producing a digital display of the value of the time (or any date).
  • the time pattern is then visible for a limited duration corresponding to the duration of the passage of the highest point of the active sector of the cam in contact with the actuating arm then gradually disappears as the arm of actuation, driven by the restoring forces of the flexible connections, follows the descending profile of the cam sector and causes the display elements to move away from each other and the patterns to disappear.
  • the activation sector of the main cam is established so that the time is entirely readable from the start of an hour (corresponding to the passage of the minute hand at 12 o'clock) until a few minutes from the change of time. 'hour during which the current hour h gradually disappears as the hour h+1 appears, like a dissolve transition, until the exact hour, from which only l The hour h+1 is visible on the dial.
  • the encrypted display patterns being arranged in steps of 30° within the display module, the active sector of the cam must have a value greater than 30° to allow crossfading.
  • the aim of the present invention is to overcome this drawback and to propose a solution allowing a complex display, permanent or not, of the display patterns, where appropriate with sequential animations.
  • the present invention proposes a display system and a timepiece as defined in the claims.
  • the invention relates to a display system comprising a display module as described in the application CH712875 and a reversible blocking device for the actuation pushers of the mobile display members of said display module.
  • the display module comprises, in known manner, a fixed frame and at least two substantially rigid display members, each comprising a display portion of a pattern, said display portions being complementary to one another by so that they form said pattern in at least one relative position of said display members.
  • At least one of the display members is integral and movable relative to the frame via a deformable connection at least between a first rest position in which said display portions are spaced apart from each other and a display position in which said display portions are counterposed to each other to form and display said pattern.
  • Said display members are movable relative to the frame cooperate with an actuating pusher arranged to transmit a movement force of this display member by elastic deformation around its deformable connection(s) from said rest position to said position d 'display.
  • rigid display members elements of the display module participating in the punctual display of a time date and made of a material whose Young's modulus is greater at 2.3 GPa.
  • said display members, the frame and the deformable connections form a monolithic part.
  • the elements of the display module are made of a single material without assembly.
  • the display module of the invention can for example be produced by molding and/or machining metal alloys, glasses, ceramics (Al 2 O 3 ), hard machinable and/or photocurable polymers (epoxy, PEEK) .
  • the display module of the invention is advantageously made of monocrystalline or polycrystalline silicon.
  • the surface of the silicon can be covered with different layers (oxide, metal, etc.) in order to improve its aesthetics or its mechanical performance, or to allow the addition of decorative elements to the surface.
  • the display module can thus advantageously be produced by deep silicon etching processes.
  • At least one display member may comprise several deformable connections relative to the frame.
  • the provision of several deformable connections makes it possible in particular to limit the number of degrees of freedom of a display member relative to the frame, for example in translation or in rotation.
  • the deformable connections are preferably made up of flexible blades with a width of between 2 and 50 microns, the thickness of the frame and the display member(s) being greater than 30 microns. This dimensioning thus effectively provides an elastic character to the flexible blades forming the deformable connections while the thicker portions of the frame and the display members are completely rigid and devoid of elastic character.
  • the reversible blocking device for the actuation pushers of the display members forms a monolithic part with said display members, the frame and the deformable connection(s).
  • the reversible blocking device and the display module form a multilevel monolithic assembly.
  • the reversible blocking device comprises piston actuators arranged to mobilize said actuation pushers in response to a command from a control device.
  • the reversible blocking device comprises blocking members arranged to maintain said actuation pushers in response to a command from a control device.
  • the reversible blocking device comprises complementary blocking members arranged at least partially on the actuation pusher to maintain said actuation pushers in the display position of the display members and able to be released in response to a command from a control device.
  • the display system of the invention comprises an actuation device arranged to transmit a motor force on the actuation pusher so as to induce a movement of the movable display member(s) from the rest position towards the display position.
  • the actuating device may comprise a cam or a lug, said actuating device being movable in rotation around an axis of rotation and arranged relative to the actuation pusher such that said cam or said lug exerts at least an angular position around the axis of rotation on the actuating pusher a force capable of mobilizing said pusher
  • the actuation device is also a device for controlling said device for blocking the actuation pushers.
  • the present invention finally relates to a timepiece characterized in that it comprises a display system as previously described.
  • the actuation device of the display system is preferably linked kinematically to the hour mobile and/or the minute mobile of a watch movement and the display module(s) are arranged to display a date of time.
  • the display system is also configured to display the hours over 12 consecutive hours and arranged in kinematic connection with the watch movement to indicate a time date by successive blocking at each full hour of the display members of the corresponding pattern until displaying the pattern “12” during which the other patterns disappear successively in clockwise or counterclockwise direction by releasing the blocking device of said actuation pushers.
  • the present invention relates to an analog display system of a new type, allowing the production of complex animations within the display organs of said display system and according to different display modalities and purposes.
  • the display system of the invention can be applied to an entire watchmaking system for displaying time by digital and analog representation, that is to say in the form of figures formed by means of display.
  • analog display as opposed to electronic type display devices, of the desired hourly date, for example the value of the hour h.
  • the invention arises from the principles already described in the application CH 712875 of the applicant which describes a dial allowing an animated display of the time.
  • This dial can be formed of twelve elementary modules each animating an hour as presented on the Fig. 1A and 1B , or even be formed on a monolithic form comprising the twelve modules linked together in a unitary part.
  • the display of a said hourly date h is however identical whatever the form of embodiment of the dial.
  • a display module 1 consists of a digital display module of a pattern M such as a digit or a number comprising a fixed frame 2 to which at least two display members, in l species five display members 31, 32, 33, 34, 35 to form the number “12” ( Figure 1B ).
  • the display members 31, 32, 33, 34, 35 are integral with the frame 2 and each comprise a display portion of the pattern M, said display portions being complementary to each other so as to form said pattern M in at least one display position as shown in Figure 1B .
  • At least some of the display members 31, 32, 33, 34, 35 are movable relative to the frame 2 via at least one deformable connection 4 formed by at least one flexible blade 41 between a first rest position, shown on the Figure 1A , in which the display portions of the display members 31, 32, 33, 34, 35 are spaced apart from each other and said display position, shown on the Figure 1B , in which said display portions are counterposed to each other to form and display the pattern M.
  • the movement of the movable display members around their deformable connection 4 between the rest and display positions results from the movement of an actuating pusher 5 also secured to the frame 2 by a structure 8 for guiding in linear translation with blades flexible 81.
  • the pusher 5 comprises at its lower end a contact member adapted to cooperate with actuating device 6, such as a cam 61 movable in rotation around an axis A.
  • actuating device 6 such as a cam 61 movable in rotation around an axis A.
  • the pusher 5 comprises a plate 51 to which are secured two flexible “butterfly” pivots 42 connected to the base of deformable actuation rockers B1, B2 to the upper end of which the display members 32, 33, 34 are attached.
  • the display members are thus mobile around the deformable connections.
  • Such a construction has the advantage of providing no friction within the display module 1 due to movements, only deformations, therefore minimal energy loss.
  • the display module 1 of the invention advantageously consists of a monolithic part formed of a rigid material, which is understood in the context of the present invention as any material whose Young's modulus is greater than 2.3 GPa .
  • a preferred material for producing the display module 1 of the invention is silicon, monocrystalline or polycrystalline, from which one can easily, for example by deep etching processes (in particular DRIE - for Deep Reactive-ion Etching in English), form the frame 2 and the display members 31, 32, 33, 34, 35 connected to each other by at least one or more flexible blades 41 with a width of between 2 and 50 microns, the thickness of the frame 2 and the display member(s) being preferably greater than 30 microns.
  • the frame 2 of the display module 1 can be fixed on a dial, a disk or directly on the middle of a watch case for a skeleton watch by any appropriate means and in particular gluing or welding.
  • an actuating device 6 one comprising one or more cams 61, is kinematically linked to the hour barrel and pivots around the A axis, for example centered on the dial of the watch as in a classic needle display.
  • An animated display system comprising mobile display portions following a determined period to generate a visual animation effect within the display.
  • the actuation of the display is entirely dependent on the interaction of the pusher 5 with the cam 61.
  • the angular sector of activation of the cam 61 corresponding to its parts which can have an action on the pusher 5, includes an ascending profile A1, a high point A2 and a descending profile A3.
  • the pattern M formed in the display position that is to say when the pusher 5 is in contact with the high point A2 of the cam 61, is visible throughout the duration of the high point then gradually disappears over time. that the rod of the pusher 5, driven by the return forces of the flexible mechanisms 8, 42, B1, B2, follows the descending profile and causes the display members 31, 32, 33, 34, 35 to move away from each other others.
  • the separation is complete when pusher 5 returns to its lower rest position.
  • the activation sector of the cam 61 is established so that the time is entirely readable from the beginning (minute hand indicating "12") until a few minutes of the time change during which the time current h gradually disappears as the time h+1 appears, like a dissolve transition, until the exact time, from which only the time h+1 is visible on the dial.
  • the modules must then be located on the dial in steps of 30° and the activation sector of the cam 61 of the actuating device 6 must have a value greater than 30° to allow crossfading.
  • the present invention aims to improve a display system consisting of one or more modules as previously described in order to be able to provide an evolving display of the time, also taking into account the transition to 12h/24h, as for example with displays paddle or digital on 12 hours.
  • This complex animated display sequence allows for both digital and analog representation of the progression of time, as well as the passage of noon (am/pm).
  • the pusher 5 is brought from its rest position ( Fig. 3A ) to its top display position ( Fig. 3B ) by means of a single cam actuating device 61 driven by the hour wheel of the watch movement. Maintaining the pusher 5 of a module in the high display position to carry out the above-mentioned display sequence is obtained by blocking members 9, of the clamp or friction pad type, actuated by the watch movement when the cam 61 reaches its high point.
  • the blocking members 9 allow you to block or unblock individually the descent of each of the rods of the pushers 5 towards their rest position. This blocking can be carried out in the high position or in any other intermediate position between the high position and the rest position.
  • the pusher rod 5 advantageously comprises discrete stopping points formed by notches 52 materialized by notches 52a or protrusions 52b, preferably in the shape of a triangular harpoon, intended to cooperate with a complementary blocking member 9 controlled by the watch movement and fitted with a bolt 91 allowing it to be blocked ( Fig.
  • This embodiment therefore makes it possible to significantly reduce the bulk of the pusher locking elements 5 controlled by the watch movement at the level of each unit display module 1.
  • it still requires the implementation of a mechanism for controlling said blocking elements according to the previously defined sequence, which implies an appropriate control mechanism, mechanical or electronic, and therefore an adaptation of an existing watch movement, such as the two previous approaches.
  • This embodiment represents an improvement of the previous one, with even greater integration of the blocking elements within the unit display modules.
  • at least one stop notch in the form of a triangular harpoon 52 is formed on the rod of the pusher 5 and a locking trigger 10 is formed of material in connection with the frame 2 substantially facing the movement zone of the notch. stop 52.
  • the locking trigger 10 is composed like the rest of the silicon module 1 and comprises a rigid body 101 incorporating at an upper end a bolt 102 forming lateral projection on the rigid body 101 in the direction of the rod of the pusher 5.
  • the base of the rigid body 101 comprises a finger 103 connecting to the frame 2 via a flexible blade 110, which allows the rigid body 101 to pivot or more exactly tilt relative to the frame 2 and the pusher 5 when a constraint is applied to the rigid body 101 or to the bolt 102.
  • FIG. 5A represents module 1 and pusher 5 in the rest position, that is to say similar to the Figure 1A , with the display members 31, 32, 33, 34, 35 separated from each other, the pattern M not being formed.
  • cam 61 engages the lower end of pusher 5 and reaches its high point ( Fig.
  • the push rod 5 is pushed upwards, which causes the stop notch 52 to rise, the beveled plane of which bears on the bolt 102 of the trigger 10 during the rise and pushes it back, causing the tilting of the trigger 10 around its flexible connection 110. Arriving at the high point the stop notch exceeds the bolt 102 which falls under the stop notch by the elastic return effect of the connection 110 on the trigger 10. The trigger notch 10 stop then rests on the bolt 102, locking the pusher 5 in the high display position. Trigger 10 is then engaged. The release of the trigger 10 to allow the return of the pusher 5 to its rest position occurs ( fig.
  • a trigger element 9 composed of a pusher or a cam controlled by the watch movement
  • said trigger element 9 bearing on a latch 104 for releasing the trigger 10 by making it tilt, which releases the catch 52 and allows the pusher rod 5 to return to its rest position, as do the display elements of module 1.
  • This embodiment presents an embodiment of a complete monolithic display CD dial, partially represented at Figures 8A to 8F , comprising monolithic modules 1, 1' associated with a blocking device 9 integrated into said modules 1, 1' and comprising all the functions necessary for blocking and unlocking the pushers 5 of the modules 1, 1' in order to produce a sequence of animated display of the time as previously defined.
  • the dial CD made up of such modules 1, 1' does not require any modification of a watch movement with which it is associated and the actuation of the pusher 5 of the module 1 as well as its blocking/unblocking only requires the actuation device 6 to cam 61 or the like coupled to the hour wheel of the movement, as presented in relation to the Figures 1A and 1B .
  • the modules 1, 1' present in this embodiment a more complex structure, obtained on three levels of etching A, B, C of a base substrate, preferably formed of a composite substrate of the SOI (Silicon On Insulator) type. ) represented schematically at Figure 10
  • SOI Silicon On Insulator
  • the CD hour display dial is made up of a set of two types of modules 1, 1'.
  • the first type of module 1 is an elementary module as presented on the Fig.1 , equipped with a blocking device adapted to keep the display of the pattern M of each module 1 active until the next passage at noon/midnight. This first type of module 1 is therefore intended to display the hours from “1” to “11”.
  • the second type of module 1' is an elementary module as presented on the Fig.1 , equipped with an unlocking device adapted to release the blocking device of each module 1 of the first type when passing 12 p.m. (noon/midnight) in order to provide the corresponding animation as defined in the predefined desired display sequence . This second type of module 1' is therefore intended to display "12".
  • This first type of module 1 is represented in an embodiment preferred to Figures 6A to 6D .
  • the pusher rod 5 comprises at least one discrete stop notch in the shape of a triangular harpoon 52.
  • the pusher 5, as well as the frame 2 to which it is attached, the translation device 8, the connections flexible butterflies 42, the flip-flops B1, B2, the display members 31, 32, 33, 34, 35 and the flexible blades 4 are produced on the upper level (Si Device - A) of an SOI substrate.
  • Module 1 also includes a locking trigger 12, which is produced on a lower level (Si Handle - B) of the same SOI substrate.
  • This locking trigger 12 is composed of a rigid body 121 of complex shape, comprising a lower plate 121a, secured to a median straight section 121b itself secured to an arcuate terminal sector 121c.
  • a free end of the lower plate 121a comprises a trigger finger 1211 and a trigger lever 1212 and the free end of the terminal sector 121c forms a bolt 1214 whose shape extends in thickness to the upper level.
  • the bolt 1214 forms a projection perpendicular to the plane PB in which the trigger 12 is formed and which extends in the plane PA of formation of the pusher 5 and its stop notch 52 such that these elements can cooperate with each other.
  • the body of the trigger 121 can pivot thanks to a set of flexible blades 1215 which connects it to the frame 2 module 1 at the upper level by a connecting pillar 1216.
  • the trigger 12 and the pusher 5 of module 1 are initially in their rest position.
  • the push rod 5 rises ( Fig. 6B ) under the action of the actuation cam (not shown) secured to the hour wheel as on the figures 1A, 1B
  • the beveled part of the stop 52 pushes back the bolt 1214 and causes the trigger 12 to tilt around its flexible rocker formed by the blades 1215.
  • the pusher 5 is in position display and the stopper 52 has passed above the bolt 1214 which then returns to its rest position and prevents the push rod 5 from descending.
  • Trigger 12 is then engaged.
  • Module 1 finally includes a mechanism 16 which allows the time to be adjusted in counterclockwise mode, the operation of which is detailed below.
  • This mechanism makes it possible more particularly to disengage the trigger 12 so that it does not act on the pusher 5 when setting the time in the counterclockwise direction.
  • the second type of module 1' of the animated CD display dial of the invention in this 5th approach is represented in Figures 7A to 7D .
  • This mechanism firstly comprises a double cam 17 formed on the pusher 5' of said module 1', this double cam 17 acting on a mechanism for releasing the triggers 12 of the modules 1 such as previously presented to allow the release of the pusher 5 of each module 1 and its return to the rest position.
  • the double cam 17 consists of an arrow or tip comprising two inclined planes 17a, 17b symmetrical to each other with respect to the longitudinal direction of the pusher rod 5' through which the tip 17c for joining said inclined planes 17a, 17b, the inclined plane 17a for activating the expansion mechanism in a clockwise direction of rotation and the inclined plane 17b for activating the expansion mechanism in a counterclockwise direction.
  • the trigger mechanism is formed on the lower level of the substrate in which the modules 1, 1' are etched and comprises a movable trigger wheel 13 shaped to interact with the double cam 17 of the module 1' of the second type to allow release of the locking trigger 12 of the modules 1 of the first type during the transitions to the time of noon and midnight, that is to say each time the CD dial passes 12 o'clock. It comprises a fixed hub 14 to which the trigger wheel 13 is connected and relative to which it can pivot via at least one flexible blade 15 or a set of radial flexible blades between the hub 14 and the trigger wheel. relaxation 13 ( Fig. 6A ).
  • the fixed hub 14 is connected to the frame 2 of the module 1 between the two engraving levels thereof, in a conventional manner in itself.
  • the trigger wheel 13 is advantageously shaped to cooperate on the one hand with the fingers 1211 of the triggers 12 of each module 1 of the first type of the dial CD and on the other hand with the double cam 17 of the module 1' of the second type forming said CD dial. It thus comprises on its upper peripheral field (with reference to the figures), at the level of said finger 1211 of the trigger 12 of each module 1 a recess 131 forming at its ends a clockwise expansion cam 132 and a counterclockwise expansion cam 133.
  • a trigger feeler 18 formed this time on the lower field (still with reference to the figures) of the trigger wheel 13 at the level of the module 1' of the second type, said feeler 18 comprising a contact ball 181 formed at the free end of a flexible blade 182 whose base is connected to an inversion rocker 19.
  • the inversion rocker 19 has at one of its ends a rocker contact 20 and at the other end a striker rocker 21.
  • the inversion rocker 19 can pivot around its point of junction with the blade 182 thanks to a pair of flexible blades 22 symmetrical with respect to said flexible blade 183 of the contact 18 and which connects it to an arch 134 of the trigger wheel 13.
  • This inversion rocker 19 is arranged and shaped to cooperate with a rocker trigger 23.
  • the rocker trigger 23 comprises at one end a contact tip 231 to the hub 14 and at the other end a bolt 232 for contact with the reversing rocker 19, bolt 232 by which it is also linked to the trigger wheel 13 by means of a flexible
  • the rocker contact 20 comes to rest on an inclined plane forming a rocker cam 141 on an arm arranged in the fixed hub 14 of the trigger wheel, and causes the rotation to the left of the inversion rocker 19 ).
  • the rocker striker 21 engages in the bolt 232 of the trigger 23, thus blocking the reversal rocker 19 in its position turned towards the left on the Figure 7B .
  • This rotation adds an additional rotational torque to the left in the flexible blade 182, which was already experiencing a return torque to the left due to the movement of the trigger feeler 18 against the hourly stop 24.
  • the trigger wheel 13 During the first descent of the pusher 5', the trigger wheel 13 returns to its rest position, as illustrated on the Fig. 7C .
  • the inversion rocker 19 being blocked in the left-turned position, the torque of rotation towards the left that it induces in the flexible blade 182 causes the trigger feeler 18 to move to a counterclockwise stop 25 opposite the clockwise stop 24.
  • the center of the trigger feeler 18 is offset to the left relative to the axis of translation of the pusher rod 5'.
  • the tip of the double cam 17 is located to the right of the trigger sensor 18 which is therefore activated by the counterclockwise part 17a of the double cam 17.
  • the upward movement then results in a rotation of the trigger wheel 13 in the anticlockwise.
  • the rocker trigger contact 23 comes to bear on a trigger cam 142 formed on an arm of the fixed hub 14 and causes the rotation to the right of the rocker trigger 23.
  • the bolt 232 of the rocker trigger 23 releases the rocker keeper 21.
  • the inversion rocker 19 Before being thus released, the inversion rocker 19 was subjected to a torque of rotation towards the right from the constrained blades 22 greater than the torque induced towards the left by the blade 182 due to the movement of the feeler 18 against the counterclockwise stop 25. When it is released, the inversion rocker 19 will then turn to the right and take an equilibrium position such that the rocker keeper 21 passes above the reversing rocker bolt 22 and can therefore no longer be blocked by it.
  • the trigger wheel 13 During the second descent of the pusher 5, the trigger wheel 13 returns to its rest position, as well as the trigger and the reversal rocker 19 now released.
  • the probe 18 returns to its rest position. The system therefore finds itself in the rest position as illustrated on the Fig. 7A . Each time the pusher 5 is raised, this device therefore makes it possible to cause the rotation of the trigger wheel 13, in a direction opposite to the previous direction of rotation.
  • the clockwise trigger cam 131 lifts the finger 1211 of the locking trigger 12 12, which raises the plate 121a of the locking trigger 12 and causes it to pivot around the links 1215 , releasing the bolt 1214 from its engagement with the catch 52, which allows the pusher to return to its rest position.
  • the relative position of the finger 1211 of the locking trigger 12 relative to the hourly trigger cam 131 makes it possible to set the moment of triggering of the locking trigger 12 12 depending on the advance of the trigger wheel 13 in the clockwise direction.
  • the locking trigger 12 12 is triggered by the counterclockwise trigger cam 132 when the trigger wheel 13 is rotating counterclockwise, at a time determined by the initial relative position of the finger 1211 of the locking trigger 12 relative to the locking cam counterclockwise expansion 132.
  • FIG. 8A to 8F represents in detail the different phases of operation of the blocking and unlocking mechanisms of the modules 1, 1' forming the dial CD in this 5th approach of the invention.
  • This view represents a partial CD dial integrating the modules 1 of hours "11" and "1" framing module 1' of display of a twelfth hour. These views do not show the entirety of the modules 1, 1' constituting the dial CD, but only an enlargement of the critical zone of the dial CD where the locking/unlocking mechanisms of the pusher rods 5 previously presented.
  • time n+1 begins to form from time n plus 58 minutes.
  • the stem of “12” begins to rise from 11:58 a.m. and fully reaches its upper position at 12:00 p.m., this number is then fully displayed.
  • the display cycle can then start again, periodically marking the passage from noon to midnight by a periodic change in the direction of "disappearance" of the display of hours “1" to "11".
  • each module 1, 1' being designed to cooperate with an actuation device 6 in a direction of hourly progression in accordance with the mobility of the hour wheel of a watch movement. For example, if at an hour n, n being an integer between 1 and 12, we advance by 2 hours then we display all the hours from “1” to n+2. On the other hand, if we set the time in counterclockwise mode, for example as for the transition from winter time to summer time, we must go back from hour n to hour n-1.
  • the blocking mechanism presented on the Fig.6 incorporates a counterclockwise unlocking device 16 The operation of this device 16 is illustrated on the Fig.9A to 9F .
  • the counterclockwise adjustment device 16 includes at one of its ends a follower contact 161 and a pusher 162 whose shape extends to the lower level of a module 1, at the other end. This device can move in translation through two flexible parallel blades 163 which connects it to frame 2 of the dial CD.
  • the cam 61 of the actuating device 6 linked to the hour wheel of the watch movement comes to press on the contact 161 the device is pushed upwards, the pusher lifts the free end of the plate 121 of the trigger 12 triggering thus said trigger 12 which releases the pusher 5.
  • This device has no influence on the normal direction of movement of the watch movement, which is clockwise. Indeed, as is visible on the Fig. 9B , during the rotation of the cam 61, driven by the hour wheel, the cam 61 first raises the contact 161 which triggers the trigger 12, then the pusher 5 whose rise is facilitated by the trigger 12 in triggered state. However, when the cam 61 continues its rotation the system goes through a state represented in the Fig. 9C where the inversion rocker 19 does not engage because the follower contact 161 is no longer in contact with the cam 61 while the pusher 5 is maintained in its high state. After the passage of cam 61, pusher 5 is blocked in the high state, as can be seen on the Fig.9D .
  • the cam 61 can rotate counterclockwise, for example to move back one or more hours.
  • the cam 61 first pushes the pusher 5 which is already in the high state, then pushes on the contact 161, which triggers the trigger 12.
  • the cam 12 continues its rotation the system passes through a state represented in the Fig. 9E where the inversion rocker is always triggered because the follower contact 161 is pushed by the cam 61 while the pusher 5, released, descends little by little following the profile of the cam.
  • the trigger 12 re-engages and the pusher 5 remains in the low position, as can be seen on the Fig.9F .
  • a preferred application of the invention concerns the field of watchmaking, it is not limited to a display of time information and can also be implemented in any field requiring the use of a system display of any information or representation in an animated form.

Landscapes

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Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne le domaine général de la microtechnique et notamment la fabrication de pièces par gravure de silicium. L'invention concerne plus particulièrement un système d'affichage comportant au moins un module d'affichage mécanique comportant une pluralité d'éléments mobiles relativement les uns aux autres autour d'au moins une liaison déformable et un dispositif de blocage réversible des dits éléments mobiles dans au moins une position, permettant ainsi un affichage animé suivant des séquences déterminées.
  • Le système d'affichage de l'invention trouve une application particulière dans l'industrie horlogère, notamment pour la réalisation de cadrans de montres ou horloges animés, mais également pour tout type d'affichage animé à des fins esthétiques, informationnelles ou autres.
    • Etat de la technique
  • Les systèmes d'affichages analogiques, notamment à aiguilles, sont connus et utilisés depuis des décennies dans une multitude d'applications afin de procurer une indication directe, par exemple sur une échelle graduée, un cadran ou autre système de représentation d'une valeur de mesure d'une grandeur physique telle que vitesse, température, pression, intensité, tension ou résistance électrique, d'une information quelconque, ou encore et de manière probablement la plus répandue pour la mesure du temps.
  • Dans une grande majorité de cas, les aiguilles d'un dispositif d'affichage sont constituées d'un corps unitaire rigide solidaire d'un axe de rotation mu par un mouvement, par exemple un mouvement horloger dans le cas d'une pièce d'horlogerie. A chaque pas de rotation de l'axe de rotation l'aiguille effectue une rotation correspondante, une au moins de ses extrémités libres décrivant une trajectoire de section circulaire pointant ainsi en chacune de ses positions sur la trajectoire circulaire une information d'indication de valeur physique mesurée, d'un quantième de temps, ou de façon générale de toute information à indiquer à un utilisateur. L'indication est ainsi réalisée essentiellement dans l'axe longitudinal de l'aiguille au niveau d'une et/ou de l'autre de ses extrémités opposés en collaboration le cas échéant avec un affichage sous-jacent, telle qu'une échelle par exemple.
  • On connait également, notamment pour des horloges, des systèmes d'affichage mécaniques, par exemple à palettes, qui indiquent une information horaire par alignement de chiffres imprimés sur les palettes, ces dernières étant pivotées autour d'un axe par gravité lors de la libération de verrous de blocage à chaque quantième de temps à indiquer.
  • D'autres variantes d'affichages actionnés par des systèmes mécaniques ont également été proposées dans l'état de la technique, essentiellement dans le domaine horloger. On peut citer entre autres l'affichage numérique de type « planche à clous » du modèle Opus 8, commercialisé par la société Harry Winston SA ou encore le dispositif d'affichage numérique de l'heure en cours par rotation d'un disque sous-jacent à un cadran doté d'un guichet tel que proposé dans la demande de brevet suisse CH 691833 A5 .
  • Ces différents affichages présentent tous l'inconvénient de procéder d'une structure complexe de différents éléments superposés et requérant des mécanismes d'actionnement additionnels au mécanisme horloger de base auquel il convient d'accoupler ces mécanismes d'actionnement, ce qui perturbe la marche du mouvement horloger ou à tout le moins en affecte négativement la consommation d'énergie.
  • La demanderesse a proposé dans le brevet CH712875 la réalisation de modules d'affichage monolithiques obtenus par gravure de silicium et permettant de réaliser des cadrans horlogers ou tout affichage numérique ou esthétiques animés, comportant des éléments d'affichages mobiles autour de liaisons flexibles formées dans la masse lors de la gravure des modules. La mise en mouvement des éléments d'affichage du module est effectuée par le biais d'une came mue en rotation, par exemple par un mouvement horloger, et qui au cours de sa rotation pousse un bras d'actionnement mobilisant les liaisons flexibles et le déplacement idoine des éléments d'affichage entre une position de repos et une position d'affichage, réalisant ainsi un affichage numérique de la valeur de l'heure (ou d'un quantième quelconque). Le motif de l'heure est alors visible durant une durée limitée correspondant à la durée du passage du point le plus haut du secteur actif de la came au contact du bras d'actionnement puis disparaît progressivement au fur et à mesure que le bras d'actionnement, entraîné par les forces de rappel des liaisons flexibles, suit le profil descendant du secteur de la came et provoque l'éloignement des éléments d'affichage les uns des autres et la disparition des motifs. Le secteur d'activation de la came principale est établit de manière à ce que l'heure soit entièrement lisible depuis le début d'une heure (correspondant au passage de l'aiguille des minutes à 12h) jusqu'à quelques minutes du changement d'heure pendant lesquelles l'heure en cours h disparaît peu à peu à mesure que l'heure h+1 apparaît, à la manière d'une transition en fondu enchaîné, jusqu'à l'heure exacte, à partir de laquelle seule l'heure h+1 est visible sur le cadran. Les motifs d'affichage chiffrés étant disposés par pas de 30°au sein du module d'affichage, le secteur actif de la came doit avoir une valeur supérieure à 30° pour permettre le fondu enchaîné.
  • En augmentant l'angle du secteur d'activation de la came principale il est possible d'afficher plus d'une heure à la fois, par exemple [h-1 ;h] ou [h-2 ;h-1 ;h], ou plus généralement [h-n ;.... ;h-1 ;h ], mais toujours le même nombre « d'heures ». Il n'est donc pas possible par cette approche de réaliser un affichage présentant une animation plus complexe, par exemple un affichage indiquant la progression des heures sous la forme h puis une heure après [h-1;h], puis une heure après [h-2;h-1 ;h], puis [h-3;h-2;h-1 ;h], etc.
  • Le but de la présente invention est de palier à cet inconvénient et de proposer une solution permettant un affichage complexe, permanent ou non des motifs d'affichage, le cas échéant avec des animations séquentielles.
    • Objet de l'invention
  • A cet effet, la présente invention propose un système d'affichage et une pièce d'horlogerie tels que définis dans les revendications.
  • Ainsi selon un premier objet, l'invention concerne un système d'affichage comportant un module d'affichage tel que décrit dans la demande CH712875 et un dispositif de blocage réversible des poussoirs d'actionnements des organes d'affichage mobile dudit module d'affichage.
  • Le module d'affichage comporte de façon connue un bâti fixe et au moins deux organes d'affichage substantiellement rigides, comportant chacun une portion d'affichage d'un motif, lesdites portions d'affichage étant complémentaires l'une de l'autre de sorte qu'elles forment le dit motif dans au moins une position relative desdits organes d'affichage. Au moins un des organes d'affichage est solidaire et mobile relativement au bâti par l'intermédiaire d'une liaison déformable au moins entre une première position de repos dans laquelle lesdites portions d'affichages sont distantes l'une de l'autre et une position d'affichage dans laquelle lesdites portions d'affichage sont contre-apposées l'une à l'autre pour former et afficher ledit motif. Les dits organes d'affichage sont mobiles relativement au bâti coopèrent avec un poussoir d'actionnement agencé pour transmettre un effort de déplacement de cet organe d'affichage par déformation élastique autour de sa ou ses liaisons déformables depuis ladite position de repos vers ladite position d'affichage.
  • On entend ici dans le cadre de l'invention par « organes d'affichage rigides » des éléments du module d'affichage participant à l'affichage ponctuel d'un quantième horaire et constitués d'un matériau dont le module d'Young est supérieur à 2.3 GPa.
  • De façon avantageuse selon l'invention lesdits organes d'affichage, le bâti et les liaisons déformables forment une pièce monolithique. En d'autres termes les éléments du module d'affichage sont formés d'une seule et même matière sans assemblage.
  • Le module d'affichage de l'invention peut par exemple être réalisé par moulage et/ou usinage d'alliages métalliques, de verres, de céramiques (Al2O3), de polymères durs usinables et/ou photodurcissables (époxy, PEEK).
  • Selon une forme de réalisation avantageuse, le module d'affichage de l'invention est avantageusement constitué de silicium monocristallin ou polycristallin. La surface du silicium peut être recouverte de différentes couches (oxyde, métal, ...) afin d'améliorer son esthétisme ou ses performances mécaniques, ou bien de permettre l'ajout en surface d'éléments décoratifs. Le module d'affichage peut ainsi avantageusement être réalisé par des procédés de gravure profonde du silicium.
  • Selon une forme de réalisation de l'organe de l'invention au moins un organe d'affichage peut comporter plusieurs liaisons déformables par rapport au bâti. La procuration de plusieurs liaisons déformables permet notamment de limiter le nombre de degrés de liberté d'un organe d'affichage par rapport au bâti, par exemple en translation ou en rotation.
  • Selon les différentes formes de réalisation de l'invention, et tout particulièrement dans le cadre d'un module d'affichage réalisé en silicium, les liaisons déformables sont de préférence constituées de lames flexibles d'une largeur comprise entre 2 et 50 microns, l'épaisseur du bâti et du ou des organes d'affichage étant supérieure à 30 microns. Ce dimensionnement procure ainsi effectivement un caractère élastique aux lames flexibles formant les liaisons déformables alors que les portions d'épaisseur supérieure du bâti et des organes d'affichage sont totalement rigides et dépourvues de caractère élastique.
  • De préférence, le dispositif de blocage réversible des poussoirs d'actionnements des organes d'affichage forme une pièce monolithique avec lesdits organes d'affichage, le bâti et les ou les liaisons déformables.
  • De préférence, le dispositif de blocage réversible et le module d'affichage forment un ensemble monolithique multiniveaux.
  • De préférence, le dispositif de blocage réversible comporte des actionneurs à piston agencés pour mobiliser lesdits poussoirs d'actionnement en réponse à une commande d'un dispositif de commande.
  • Alternativement, le dispositif de blocage réversible comporte des organes de blocage agencés pour maintenir lesdits poussoirs d'actionnement en réponse à une commande d'un dispositif de commande.
  • Alternativement encore, le dispositif de blocage réversible comporte des organes de blocage complémentaires agencés au moins partiellement sur le poussoir d'actionnement pour maintenir lesdits poussoirs d'actionnement dans la position d'affichage des organes d'affichages et aptes à être libérés en réponse à une commande d'un dispositif de commande.
  • De préférence encore le système d'affichage de l'invention comporte un dispositif d'actionnement agencé pour transmettre un effort moteur sur le poussoir d'actionnement de manière à induire un déplacement du ou des organes d'affichage mobiles de la position de repos vers la position d'affichage.
  • Le dispositif d'actionnement peut comporter une came ou un ergot, ledit dispositif d'actionnement étant mobile en rotation autour d'un axe de rotation et agencé relativement au poussoir d'actionnement de telle sorte que ladite came ou ledit ergot exerce en au moins une position angulaire autour de l'axe de rotation sur le poussoir d'actionnement un effort apte à mobiliser ledit poussoir
    Avantageusement, le dispositif d'actionnement est également un dispositif de commande dudit dispositif de blocage des poussoirs d'actionnement.
  • La présente invention concerne enfin une pièce d'horlogerie caractérisée en ce qu'elle comporte un système d'affichage tel que précédemment décrit. Dans ce cadre, le dispositif d'actionnement du système d'affichage est de préférence lié cinématiquement au mobile des heures et/ou au mobile des minutes d'un mouvement horloger et le ou les modules d'affichages sont agencés pour afficher un quantième de temps.
  • De préférence, le système d'affichage est aussi configuré pour afficher les heures sur 12 heures consécutives et agencé en liaison cinématique avec le mouvement horloger pour indiquer un quantième horaire par blocage successif à chaque heure pleine des organes d'affichages du motif correspondant jusqu'à affichage du motif « 12 » lors duquel les autres motifs disparaissent successivement dans le sens horaire ou antihoraire par libération du dispositif de blocage desdits poussoirs d'actionnement.
    • Descriptifs des figures
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un exemple de réalisation faite en référence aux figures 1 à 10 annexées, parmi lesquelles :
    • Les figures 1A et 1B représentent un module d'affichage tel que connu de l'art antérieur ;
    • Les figures 2A et 2B représentent une première variante de réalisation d'un système d'affichage qui n'appartient pas à l'invention ;
    • Les figures 3A et 3B représentent une seconde variante de réalisation d'un système d'affichage selon l'invention ;
    • Les figures 4A et 4B représentent une troisième variante de réalisation d'un système d'affichage selon l'invention ;
    • Les figures 5A à 5C représentent une quatrième variante de réalisation d'un système d'affichage selon l'invention, avec un dispositif de blocage monolithique avec le module d'affichage et un dispositif de déblocage distinct ;
    • Les figures 6A à 6D représentent une cinquième variante de réalisation d'un système d'affichage selon l'invention avec un dispositif de blocage monolithique avec le module d'affichage ;
    • Les figures 7A à 7D représentent un dispositif de déblocage monolithique avec le dispositif de blocage et le module d'affichage dans la cinquième variante de réalisation ;
    • Les figues 8A à 8F représentent la cinématique de fonctionnement du dispositif de déblocage de la cinquième variante de réalisation d'un système d'affichage selon l'invention ;
    • Les figures 9A à 9F représentent la cinématique de fonctionnement d'un dispositif de mise à l'heure dans un sens antihoraire pour la cinquième variante de réalisation du système selon l'invention ;
    • La figure 10 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'un module de l'invention gravé sur plusieurs niveaux A, B, C.
    Description de modes de réalisation de l'invention
  • La présente invention se rapporte à un système d'affichage analogique d'un genre nouveau, permettant la réalisation d'animations complexes au sein même des organes d'affichage dudit système d'affichage et selon différentes modalités et finalités d'affichage.
  • Plus particulièrement, le système d'affichage de l'invention pourra s'appliquer à tout un système horloger d'affichage du temps par la représentation numérique et analogique, c'est-à-dire sous forme de chiffres formés par des organes d'affichage analogiques, par opposition à des organes d'affichage de type électronique, du quantième horaire désiré, par exemple la valeur de l'heure h.
  • L'invention découle des principes déjà décrits dans la demande CH 712875 de la demanderesse qui décrit un cadran permettant un affichage animé de l'heure. Ce cadran peut être formé de douze modules élémentaires animant chacun une heure comme présenté sur les Fig. 1A et 1B, ou encore être formé sur une forme monolithique comportant les douze modules liés entre eux dans une pièce unitaire. L'affichage d'un dit quantième horaire h est cependant identique quelle que soit la forme de réalisation du cadran.
  • Comme représenté sur les figures 1A et 1B, un module d'affichage 1 selon l'invention consiste en un module d'affichage numérique d'un motif M tel qu'un chiffre ou un nombre comportant un bâti 2 fixe auquel d'au moins deux organes d'affichage, en l'espèce cinq organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 pour former le chiffre « 12 » (figure 1B). Les organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 sont solidaires du bâti 2 et comportent chacun une portion d'affichage du motif M, lesdites portions d'affichage étant complémentaires l'une de l'autre de sorte pour former ledit motif M dans au moins une position d'affichage telle que représentée à la figure 1B.
  • A cet effet, au moins certains des organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 sont mobiles relativement au bâti 2 par l'intermédiaire d'au moins une liaison déformable 4 formée par au moins une lame flexible 41 entre une première position de repos, représentée sur la figure 1A, dans laquelle les portions d'affichage des organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 sont distantes l'une de l'autre et ladite position d'affichage, représentée sur la figure 1B, dans laquelle lesdites portions d'affichage sont contre-apposées l'une à l'autre pour former et afficher le motif M.
  • Le déplacement des organes d'affichage mobiles autour de leur liaison déformable 4 entre les positions de repos et d'affichage résulte du déplacement d'un poussoir d'actionnement 5 également solidaire du bâti 2 par une structure 8 de guidage en translation linéaire à lames flexibles 81. Le poussoir 5 comporte à son extrémité inférieure un organe de contact adapté pour coopérer avec dispositif d'actionnement 6, tel qu'une came 61 mobile en rotation autour d'un axe A. À son extrémité supérieure le poussoir 5 comporte un plateau 51 duquel sont solidaires deux pivots flexibles en «papillon» 42 reliés à la base de bascules d'actionnement déformables B1, B2 à l'extrémité supérieure desquels sont attachés les organes d'affichage 32, 33, 34. Les organes d'affichage sont ainsi mobiles autour des liaisons déformables. Une telle construction présente l'avantage de ne procurer aucun frottement au sein du module d'affichage 1 dus aux mouvements, uniquement des déformations, donc une perte d'énergie minimale.
  • Le module d'affichage 1 de l'invention est avantageusement constitué d'une pièce monolithique formée d'un matériau rigide, qu'on entend dans le cadre de la présente invention comme tout matériau dont le module d'Young est supérieur à 2.3 GPa. A ce titre un matériau de réalisation préféré du module d'affichage 1 de l'invention est le silicium, monocristallin ou polycristallin, à partir duquel on peut aisément, par exemple par des procédés de gravure profonde (notamment DRIE - pour Deep Reactive-ion Etching en anglais), former le bâti 2 et les organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 reliés l'un à l'autre par au moins une ou plusieurs lames flexibles 41 d'une largeur comprise entre 2 et 50 microns, l'épaisseur du bâti 2 et du ou des organes d'affichage étant supérieure à 30 microns de préférence.
  • Le bâti 2 du module d'affichage 1 peut être fixé sur un cadran, un disque ou directement sur la carrure d'une boite de montre pour une montre squelette par tout moyen approprié et notamment collage ou soudure. En guise de dispositif d'actionnement 6, un comportant une ou plusieurs cames 61, est liée cinématiquement au canon des heures et pivote autour de l'axe A, par exemple centré au cadran de la montre comme dans un affichage par aiguilles classique.
  • Le fonctionnement d'un tel système d'affichage est particulièrement simple. Lors de la rotation de la bague 6 sous l'action d'entrainement de la roue des heures du rouage d'un mouvement horloger, la came 61 vient pousser l'extrémité libre du poussoir d'actionnement 5 (figure 1B) qui agit en tant que contact suiveur, et provoque un mouvement de translation du poussoir d'actionnement 5 selon son axe longitudinal par déformation de la structure de guidage 8. Cette translation induit une montée du plateau 51 et la déformation des pivots papillons 42, entrainant la rotation des deux bascules B1 et B2. Les organes d'affichage 32, 33, 34 connectées aux extrémités supérieures desdites bascules B1, B2 viennent alors s'ajuster en position d'affichage vis-à-vis des autres portions d'affichage 31, 35 pour former le motif M. Après le passage de la came 61 le contact suiveur du poussoir d'actionnement 5 revient en appui sur la bague 6. Les organes d'affichage 32, 33, 34 s'écartent alors pour revenir vers la position de repos (figure 1A) et le motif n'est plus visible.
  • On réalise ainsi un système d'affichage animé comportant des portions d'affichage mobiles suivant une période déterminée pour engendrer un effet d'animation visuelle au sein de l'affichage.
  • Selon le principe de fonctionnement du module 1 précédemment décrit, l'actionnement de l'affichage est entièrement dépendant de l'interaction du poussoir 5 avec la came 61. Le secteur angulaire d'activation de la came 61, correspondant à ses parties pouvant avoir une action sur le poussoir 5, comprend un profil montant A1, un point haut A2 et un profil descendant A3. Le motif M formé dans la position d'affichage, c'est-à-dire lorsque le poussoir 5 est en contact du point haut A2 de la came 61 est visible durant toute la durée du point haut puis disparaît progressivement au fur et à mesure que la tige du poussoir 5, entraînée par les forces de rappel des mécanismes flexibles 8, 42, B1, B2, suit le profil descendant et provoque l'éloignement des organes d'affichages 31, 32, 33, 34, 35 les uns des autres. La séparation est totale lorsque le poussoir 5 revient à sa position de repos basse. Le secteur d'activation de la came 61 est établit de manière à ce que l'heure soit entièrement lisible depuis le début (aiguille de minute indiquant le « 12 ») jusqu'à quelques minutes du changement d'heure pendant lesquelles l'heure en cours h disparaît peu à peu à mesure que l'heure h+1 apparaît, à la manière d'une transition en fondu enchaîné, jusqu'à l'heure exacte, à partir de laquelle seule l'heure h+1 est visible sur le cadran. En considérant un cadran complet formé de 12 modules d'affichage 1 pour chaque heure h à afficher selon une forme classique d'affichage les modules doivent alors être localisés sur le cadran par pas de 30°et le secteur d'activation de la came 61 du dispositif d'actionnement 6 doit avoir une valeur supérieure à 30° pour permettre le fondu enchaîné.
  • En augmentant l'angle du secteur d'activation de la came 61 il est possible d'afficher plus d'une heure à la fois, par exemple [h-1 ;h] ou [h-2 ;h-1 ;h], ou plus généralement [h-n ;.... ;h-1 ;h ], mais toujours uniquement un nombre déterminé et invariant « d'heures ». Il n'est donc pas possible par cette approche de réaliser un affichage présentant une animation plus complexe, par exemple un affichage indiquant la progression des heures sous la forme h puis une heure après [h-1;h], puis une heure après [h-2;h-1;h], puis [h-3;h-2;h-1;h], etc.
  • La présente invention vise à perfectionner un système d'affichage constitué d'un ou plusieurs modules tels que précédemment décrit afin de pouvoir procuré un affichage évolutif de l'heure, tenant compte également du passage à 12h/24h, comme par exemple avec des affichages à palettes ou digitaux sur 12h. L'invention vis en particulier à procurer un système d'affichage comprenant un cadran formé de 12 modules tels que décrits aux figures 1A et 1B pour former un affichage sur 12h respectant une séquence d'affichage telle que au temps t= 01h00 le système, affiche de façon lisible le chiffre «1» dans le premier secteur (premier module), les 11 onze autres secteurs n'étant pas lisibles. Puis une heure après, à t=2h00, seuls le «1» et le «2» sont visibles. Au cours du temps la séquence continue de manière à ce que soit lisible l'heure en cours ainsi que toutes les heures précédentes depuis la valeur « 1 ».
  • A t=11h00 le «11» s'affiche. Tous les autres nombres sont lisibles. Au cours des dernières minutes avant l'apparition du «12» correspondant à midi, les nombres affichés vont progressivement disparaître en étant rendu illisibles. La séquence de disparition des nombre commence par le «1», puis le «2» et ainsi de suite jusqu'à faire disparaître tous les nombres de «1» à «10». Le «11» disparaît finalement et le «12» devient lisible. Cette séquence de disparition s'effectue dans le sens horaire. Elle indique ainsi que le temps continue et que le «12» indiqué correspond ainsi à midi.
  • Ensuite, à t=13h00, le « 12 » disparaît et seul le « 1 » est affiché sur le cadran et la séquence d'affichage progressif s'effectue au cours du temps comme décrit précédemment jusqu'à t=23h00 où sont affichés tous les nombre de « 1 » à « 11». Au cours des dernières minutes avant l'apparition du « 12 » de minuit les valeurs affichées vont disparaître en étant rendu illisibles. La séquence de disparition des nombre commence par le « 10 » puis progresse jusqu'à finalement faire disparaître de façon rétrograde tous les nombres de « 10 » à« 1 ». Le « 11 » disparaît alors et le « 12 » devient lisible. ¨
  • Cette séquence de disparition s'effectue dans le sens antihoraire, indiquant ainsi que le « 12 » affiché correspond à minuit, cette séquence rétrograde marquant le retour vers le début d'un nouveau jour.
  • Cette séquence d'affichage animé complexe permet tout à la fois une représentation numérique et analogique de la progression du temps, ainsi que le passage de midi (am/pm).
  • La réalisation d'un système d'affichage apte à mettre en oeuvre la séquence d'affichage évoquée précédemment peut résulter de différentes approches mettant en oeuvre des modules d'affichage de base décrits aux figures 1A et 1B assemblés ou formés intégralement sous forme monolithique en cadrans d'affichage sur 12h pour coopérer avec un dispositif d'actionnement 6 accouplé à la roue des heures d'un mouvement horloger, qui pourra être aussi bien mécanique qu'électronique (à quartz). Toutes ces approches requièrent le blocage pendant une durée déterminée, correspondant au nombre d'heures séparant le moment d'affichage normal du motif M de chaque module à l'heure pleine correspondante de midi ou minuit, donc du passage à 12h sur le cadran comportant les modules.
  • Ces différentes approches sont présentées ci-après dans un ordre indiquant une diminution progressive de la complexification mécanique nécessaire exigée pour un mouvement horloger afin de permettre l'affichage tel que décrit précédemment, correspondant à une augmentation progressive de la complexité des modules d'affichages monolithiques.
    • Approche n°1
  • Cette première approche est présentée sur les Figs.2A et 2B, montrant uniquement un agrandissement de la partie inférieure d'un module 1 tel que présenté sur la Fig.1, par simplification et souci de clarté de représentation, un cadran complet d'affichage sur 12h comportant 12 modules identique
    Le poussoir 5 d'un dit module 1 est actionné dans cette approche de manière individuelle par un dispositif d'actionnement 6 comportant douze actionneur individuels 62 commandés successivement par le mouvement horloger, lesdits actionneurs 62 pouvant être des doigts ou pistons comme représenté sur les figures 2A, 2B ou des cames, contrôlant ainsi à tout moment leur mouvement et leur position. Le mouvement horloger doit donc piloter les douze actionneurs individuels 62 ce qui représente une complexification importante du mouvement horloger. Cette solution permet une très grande liberté dans l'affichage et l'organisation des motifs.
    • Approche n°2
  • Cette réalisation est présentée sur les Figs.3A et 3B. Comme pour la Fig.1, le poussoir 5 est amené de sa position de repos (Fig. 3A) à sa position haute d'affichage (Fig. 3B) au moyen d'un dispositif d'actionnement à came 61 unique entraînée par la roue des heures du mouvement horloger. Le maintien en position haute d'affichage du poussoir 5 d'un module pour réaliser la séquence d'affichage susvisée est obtenu par des organes de blocage 9, de type pince ou patin de frottement, actionnés par le mouvement horloger lorsque la came 61 atteint son point haut. Les organes de blocage 9 permettent de bloquer ou débloquer individuellement la redescente de chacune des tiges des poussoirs 5 vers leur position de repos. Ce blocage peut être effectué en position haute ou dans n'importe quelle autre position intermédiaire entre la position haute et la position de repos.
    • Approche n°3
  • Cette troisième approche, présentée sur aux Figures 4A et 4B vise à intégrer au moins une partie fonctionnelle du dispositif de blocage nécessaire de la tige de poussoir 5 en position haute d'affichage pour obtenir le maintien des organes d'affichage d'un module 1 pour conserver la formation du motif M d'une heure durant la séquence d'affichage précédemment définie. Pour cela, la tige de poussoir 5 comporte avantageusement des points d'arrêt discrets formés de crans 52 matérialisés par des encoches 52a ou des excroissances 52b, de préférence en forme de harpon triangulaire, destinés à coopérer avec un organe de blocage complémentaire 9 piloté par le mouvement horloger et muni d'un pêne 91 permettant de bloquer (Fig. 4B) un cran d'arrêt, donc de bloquer le poussoir 5 dans sa position haute après actionnement normal par poussée de la came 61 liée à la roue des heures du mouvement horloger, ou de débloquer un cran d'arrêt pour libérer la tige de poussoir (Fig. 4A) qui peut revenir à sa position de repos, ce déblocage intervenant indépendamment de la came 61 du dispositif d'actionnement 6.
  • Ce mode de réalisation permet donc de réduire de manière significative l'encombrement des éléments de blocage de poussoir 5 pilotés par le mouvement horloger au niveau de chaque module unitaire 1 d'affichage. Il requiert cependant encore la mise en oeuvre d'un mécanisme de pilotage desdits éléments de blocage selon la séquence précédemment définie, ce qui implique un mécanisme de pilotage idoine, mécanique ou électronique, et donc une adaptation d'un mouvement horloger existant, comme les deux approches précédentes.
    • Approche n°4
  • Ce mode de réalisation représente un perfectionnement du précédent, avec une intégration plus importante encore des éléments de blocage au sein des modules unitaires d'affichage. Comme représenté sur les Fig. 5A à 5C, au moins un cran d'arrêt en forme de harpon triangulaire 52 est formé sur la tige du poussoir 5 et une gâchette de verrouillage 10 est formée de matière en liaison avec le bâti 2 sensiblement en regard de la zone de déplacement du cran d'arrêt 52. La gâchette de verrouillage 10 est composée comme le reste du module 1 de silicium et comprend un corps rigide 101 incorporant à une extrémité supérieure un pêne 102 formant saillie latérale sur le corps rigide 101 en direction de la tige du poussoir 5. La base du corps rigide 101 comporte un doigt 103 de liaison au bâti 2 par l'intermédiaire d'une lame flexible 110, laquelle permet au corps rigide 101 de pivoter ou plus exactement basculer par rapport au bâti 2 et au poussoir 5 lorsqu'une contrainte est appliquée au corps rigide 101 ou au pêne 102.
  • Sur les fig. 5A à 5C le dispositif d'actionnement 6 du poussoir 5 n'est pas représenté par simplification de représentation. Cependant ce dernier est nécessaire à l'actionnement du poussoir 5 et il peut être constitué avantageusement d'une came 61 rotative comme dans les exemples précédents. La figure 5A représente le module 1 et le poussoir 5 en position de repos, c'est-à-dire analogue à la figure 1A, avec les organes d'affichages 31, 32, 33, 34, 35 séparés les uns des autres, le motif M n'étant pas formé. Lorsque la came 61 engage l'extrémité inférieure du poussoir 5 et atteint son point haut (Fig. 5B) la tige de poussoir 5 est poussée vers le haut ce qui entraine la montée du cran d'arrêt 52 dont le plan biseauté prend lors de la montée appui sur le pêne 102 de la gâchette 10 et le repousse le , provoquant le basculement de la gâchette 10 autour de sa liaison flexible 110. Arrivé au point haut le cran d'arrêt dépasse le pêne 102 qui tombe sous le cran d'arrêt par l'effet de rappel élastique de la liaison 110 sur la gâchette 10. Le cran d'arrêt prend alors appui sur le pêne 102, opérant le blocage du poussoir 5 en position haute d'affichage. La gâchette 10 est alors enclenchée. La libération de la gâchette 10 pour permettre le retour du poussoir 5 à sa position de repos intervient (fig. 5C) ensuite par l'intermédiaire d'un un élément de détente9, composé d'un poussoir ou d'une came piloté par le mouvement horloger, ledit élément de détente 9 prenant appui sur un loquet 104 de libération de la gâchette 10 en la faisant basculer, ce qui libère le cran d'arrêt 52 et permet à la tige de poussoir 5 de retourner à sa position de repos, de même que les organes d'affichages du module 1.
    • Approche n°5
  • Ce mode de réalisation présente une forme de réalisation d'un cadran CD d'affichage monolithique complet, représenté partiellement aux figures 8A à 8F, comportant des modules 1, 1' monolithiques associés à un dispositif de blocage 9 intégré dans lesdits modules 1, 1' et comportant toutes les fonctions nécessaires au blocage et déblocage des poussoirs 5 des modules 1, 1' afin de produire une séquence d'affichage animée de l'heure telle que précédemment définie. Le cadran CD constitué de tels modules 1, 1' ne nécessite aucune modification d'un mouvement horloger auquel il est associé et l'actionnement du poussoir 5 du module 1 ainsi que son blocage/déblocage ne requiert que le dispositif d'actionnement 6 à came 61 ou analogue accouplé à la roue des heures du mouvement, comme présenté en relation des figures 1A et 1B.
  • Les modules 1, 1' présentent dans cette forme de réalisation une structure plus complexe, obtenue sur trois niveaux de gravure A, B, C d'un substrat de base, de préférence formé d'un substrat composite de type SOI (Silicon On Insulator) représenté schématiquement à la figure 10 De façon bien connue de l'homme du métier dans le domaine des microtechnologies sur substrat SOI chacun des niveaux A, B, C de gravure peut être gravé séparément et défini un plan de gravure distinct PA,PB, PC, le découplage entre des éléments de niveaux différents étant réalisé par une attaque partielle de l'oxyde reliant les 2 niveaux.
  • Le cadran d'affichage CD des heures est constitué d'un ensemble de deux types de modules 1, 1'. Le premier type de module 1 est un module élémentaire tel que présenté sur la Fig.1, équipé d'un dispositif de blocage adapté pour maintenir actif l'affichage du motif M de chaque module 1 jusqu'au passage suivant à midi/minuit. Ce premier type de module 1 est donc destiné à réaliser l'affichage des heures de « 1 » à « 11 ». Le deuxième type de module 1' est un module élémentaire tel que présenté sur la Fig.1, équipé d'un dispositif de déblocage adapté pour libérer le dispositif de blocage de chaque module 1 de premier type lors du passage à 12h (midi/minuit) afin de procurer l'animation correspondante telle que définie dans la séquence d'affichage souhaitée prédéfinie. Ce second type de module 1' est donc destiné à réaliser l'affichage du « 12».
  • Une description détaillée de chaque premier et second type de module 1, 1' et leur dispositif de blocage et dispositif de déblocage respectif est présentée ci-après.
    • Premier type de module 1 et son dispositif de blocage :
  • Ce premier type de module 1 est représenté dans un mode de réalisation préféré aux figures 6A à 6D.
  • Comme dans les deux approches précédentes, la tige de poussoir 5 comporte au moins un cran d'arrêt discret en forme de harpon triangulaire 52. Le poussoir 5, ainsi que le bâti 2 auquel il est rapporté, le dispositif de translation 8, les liaisons flexibles papillons 42, les bascule B1, B2 les organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 et les lames flexibles 4 sont réalisés sur le niveau supérieur (Si Device - A) d'un substrat SOI. Le module 1 comporte également une gâchette de verrouillage12, qui est réalisée sur un niveau inférieur (Si Handle - B) du même substrat SOI. Cette gâchette de verrouillage 12 est composée d'un corps rigide 121 de forme complexe, comportant un plateau inférieur 121a, solidaire d'une section droite médiane 121b elle-même solidaire d'un secteur terminal arqué 121c. Une extrémité libre du plateau inférieur 121a comporte un doigt de gâchette 1211 et un levier de gâchette 1212 et l'extrémité libre du secteur terminal 121c forme un pêne 1214 dont la forme se prolonge en épaisseur jusqu'au niveau supérieur. Ainsi, en prenant référence sur la figure 10 comme une coupe longitudinale du module 1, le pêne 1214 forme une projection perpendiculaire au plan PB dans lequel est formé la gâchette 12 et qui s'étend dans le plan PA de formation du poussoir 5 et son cran d'arrêt 52 de telle sorte que ces éléments peuvent coopérer entre eux. Le corps de la gâchette 121 peut pivoter grâce à un ensemble de lames flexibles 1215 qui le relie au bâti 2 module 1 au niveau supérieur par un pilier de liaison 1216.
  • Sur la figure 6A, la gâchette 12 et le poussoir 5 du module 1 sont initialement dans leur position de repos. Lorsque la tige de poussoir 5 monte (Fig. 6B) sous l'action de la came d'actionnement (non représenté) solidaire de la roue des heures comme sur les figures 1A, 1B, la partie biseautée du cran d'arrêt 52 repousse le pêne 1214 et provoque le basculement de la gâchette 12 autour de sa bascule flexible formée des lames 1215.. Arrivé au point haut de la came d'actionnement, le poussoir 5 est en position d'affichage et le cran d'arrêt 52 est passé au-dessus du pêne 1214 qui revient alors à sa position de repos et empêche la tige de poussoir 5 de redescendre. La gâchette 12 est alors enclenchée.
  • Le module 1 comporte enfin un mécanisme 16 qui permet le réglage de l'heure en mode antihoraire dont le fonctionnement est détaillé ci-après. Ce mécanisme permet plus particulièrement de débrayer la gâchette 12 pour qu'elle n'agisse pas sur le poussoir 5 lors d'une mise à l'heure dans le sens antihoraire.
    • Second type de module 1' et son dispositif de déblocage :
  • Le second type de module 1' du cadran d'affichage CD animé de l'invention dans cette 5eme approche est représenté aux figures 7A à 7D. La particularité de ce second module 1', destiné à l'affichage du « 12 », réside dans la procuration dans la structure monolithique d'un mécanisme de déverrouillage des gâchettes 12 de blocage des modules 1 de premier type. Ce mécanisme comporte en premier lieu une came double 17 formée sur le poussoir 5' dudit module 1', cette came double 17 agissant sur un mécanisme de détente des gâchettes 12 des modules 1 tels que précédemment présentés pour permettre la libération du poussoir 5 de chaque module 1 et son retour en position de repos.
  • La came double 17 est constituée d'une flèche ou pointe comportant deux plans inclinés 17a, 17b symétriques l'un de l'autre par rapport à la direction longitudinale de la tige de poussoir 5' par laquelle passe la pointe 17c de jonction des dits plans inclinés 17a, 17b, le plan incliné 17a d'activation du mécanisme de détente dans un sens de rotation horaire et e plan incliné 17b d'activation du mécanisme de détente dans un sens antihoraire.
  • Le mécanisme de détente est formé sur le niveau inférieur du substrat dans lequel les modules 1, 1' sont gravés et comporte une roue de détente mobile 13 conformée pour interagir avec la came double 17 du module 1' de second type pour permettre une libération de la gâchette de verrouillage 12 des modules 1 de premier type lors des passages à l'heure de midi et minuit, c'est-à-dire à chaque passage à 12h du cadran CD. Il comporte un moyeu fixe 14 auquel la roue de détente 13 est reliée et par rapport auquel elle peut pivoter par l'intermédiaire d'au moins une lame flexible 15 ou d'un ensemble de lames flexibles radiales entre le moyeu 14 et la roue de détente 13 (Fig. 6A). Le moyeu fixe 14 est connecté au bâti 2 du module 1 entre les deux niveaux de gravure de celui-ci, de façon classique en soit.
  • La roue de détente 13 est avantageusement conformée pour coopérer d'une part avec les doigts 1211 des gâchettes 12 de chaque module 1 de premier type du cadran CD et d'autre part avec la double came 17 du module 1' de second type formant ledit cadran CD. Elle comporte ainsi sur son champ périphérique supérieur (en référence aux figures), au niveau dudit doigt 1211 de la gâchette 12 de chaque module 1 une creusure 131 formant en ses extrémités une came de détente horaire 132 et une came de détente antihoraire 133. Elle comporte en outre un palpeur de détente 18 formé cette fois sur le champ inférieur (toujours en référence aux figures) de la roue de détente 13 au niveau du module 1' de second type, ledit palpeur 18 comportant une boule de contact 181 formée à l'extrémité libre d'une lame flexible 182 dont la base est connectée à une bascule d'inversion 19. La bascule d'inversion 19 comporte à l'une de ses extrémités un contact de bascule 20 et à l'autre extrémité une gâche de bascule 21. La bascule d'inversion 19 peut pivoter autour de son point de jonction avec la lame 182 grâce à un couple de lames flexibles 22 symétriques par rapport à ladite lame flexible 183 du contact 18 et qui la relie à une arche 134 de la roue de détente 13. Cette bascule d'inversion 19 est agencée et conformée pour coopérer avec à une gâchette de bascule 23. La gâchette de bascule 23 comporte à une première extrémité une pointe de contact 231 au moyeu 14 et à l'autre extrémité un pêne 232 de contact à la bascule d'inversion 19, pêne 232 par lequel elle est également liée à la roue de détente 13 au moyen d'une lame flexible 24.
  • Lorsque le poussoir 5' du module 1' est en position basse et qu'il n'existe aucune contrainte imposée aux lames flexibles 182, 22, 24. Dans cette position de repos, illustré sur la Fig. 7A, qui est la position initiale, le centre du palpeur de détente 18 est décalé sur la droite par rapport à l'axe de translation de la tige de poussoir 5 Lors d'une première montée du poussoir 5, illustrée sur la Fig. 7B, la pointe de la came double 17 se situe à gauche du palpeur de détente 18, qui est donc activé par la partie horaire 17b de la came double 17. Lors de sa montée (fig. 7B) la came double 17 vient plaquer le palpeur de détente 18 contre une butée horaire de détente24, et dès lors le mouvement de montée se traduit par une rotation de la roue de détente 13 dans le sens horaire. Lors de cette rotation le contact de bascule 20 vient en appui sur un plan incliné formant came de bascule 141 sur un bras agencé dans le moyeu fixe 14 de la roue de détente, et provoque la rotation vers la gauche de la bascule d'inversion 19). Lors de cette rotation la gâche de bascule 21 vient s'enclencher dans le pêne 232 de la gâchette23, bloquant ainsi la bascule d'inversion 19 dans sa position tournée vers la gauche sur la figure 7B. Cette rotation ajoute un couple de rotation vers la gauche supplémentaire dans la lame flexible 182, qui subissait déjà un couple de rappel vers la gauche dû au déplacement du palpeur de détente 18 contre la butée horaire 24.
  • Lors de la première descente du poussoir 5' la roue de détente 13 revient à sa position de repos, comme illustrée sur la Fig. 7C. La bascule d'inversion 19étant bloqué en position tournée à gauche, le couple de rotation vers la gauche qu'elle induit dans la lame flexible 182 provoque le déplacement du palpeur de détente 18 jusqu'à une butée antihoraire 25 opposée à la butée horaire 24. Dans cette configuration le centre du palpeur de détente 18 est décalé sur la gauche par rapport à l'axe de translation de la tige de poussoir 5'.
  • Lors d'une deuxième montée du poussoir 5 illustrée sur la Fig. 7D, la pointe de la came double 17 se situe à droite du palpeur de détente 18 qui est donc activé par la partie antihoraire 17a de la came double 17. Le mouvement de montée se traduit alors par une rotation de la roue de détente 13 dans le sens antihoraire. Lors de cette rotation le contact de gâchette de bascule 23 vient en appui sur une came de gâchette 142 formée sur un bras du moyeu fixe 14 et provoque la rotation vers la droite de la gâchette de bascule 23. Lors de cette rotation le pêne 232 de la gâchette de bascule 23 libère la gâche de bascule 21. Avant d'être ainsi libérée, la bascule d'inversion 19 subissait un couple de rotation vers la droite de la part des lames contraintes 22 plus important que le couple induit vers la gauche par la lame 182 dû au déplacement du palpeur 18 contre la butée antihoraire 25. Lors de sa libération la bascule d'inversion 19 va alors tourner vers la droite et prendre une position d'équilibre tel que la gâche de bascule 21 passe au- dessus du pêne de bascule d'inversion 22 et ne peut donc plus être bloquée par celui-ci. Lors de la deuxième descente du poussoir 5 la roue de détente 13 revient à sa position de repos, ainsi que la gâchette et la bascule d'inversion 19 maintenant libérée. Le palpeur 18 retrouve sa position de repos. Le système se retrouve donc dans la position de repos tel qu'illustré sur la Fig. 7A. A chaque montée du poussoir 5 ce dispositif permet donc de provoquer la rotation de la roue de détente 13, dans un sens opposé au sens de rotation précédent.
  • Conformément à ce qui précède, et comme illustré sur la Fig.6C, lorsque la roue de détente 13 est en rotation horaire la came de détente horaire 131 vient soulever le doigt 1211 de gâchette de verrouillage 12 12, ce qui soulève le plateau 121a de gâchette de verrouillage 12 et fait pivoter celle-ci autour des liaisons 1215, libérant le pêne 1214 de son engagement avec le cran d'arrêt 52, ce qui permet au poussoir de retourner à sa position de repos. Lorsque la roue de détente 13 est en position de repos (aucune contrainte exercée sur la lame flexible 15), la position relative du doigt 1211 de gâchette de verrouillage 12 par rapport à la came de détente horaire 131 permet de fixer le moment du déclenchement de la gâchette de verrouillage 12 12 en fonction de l'avance de la roue de détente 13 dans le sens horaire. De la même façon, comme illustrée sur la Fig. 6D, la gâchette de verrouillage 12 12 est déclenchée par la came de détente antihoraire 132 lorsque la roue de détente 13 est en rotation antihoraire, à un moment déterminé par la position relative initiale du doigt 1211 de gâchette de verrouillage 12 par rapport à la came de détente antihoraire 132.
  • Les figures 8A à 8F représente en détails les différentes phases de fonctionnement des mécanismes de blocage et déblocage des modules 1, 1' formant le cadran CD dans cette 5eme approche de l'invention. Cette vue représente un cadran CD partiel intégrant, les modules 1 des heures « 11 » et « 1 » encadrant le module 1' d'affichage d'une douzième heure. Ces vues ne présentent pas l'intégralité des modules 1, 1' constituant le cadran CD, mais seulement un agrandissement de la zone critique du cadran CD où les mécanismes de verrouillage/déverrouillage des tiges de poussoirs 5 précédemment présentés.
  • Dans cet exemple la transition d'un nombre à l'autre s'effectue en deux minutes, c'est-à-dire que l'heure n+1 commence à se former à partir du temps n plus 58 minutes. Par exemple la tige du « 12 » commence à monter à partir de 11h58 et atteint totalement sa position haute à 12h00, ce nombre s'affichant alors totalement.
  • Lors du fonctionnement du cadran CD monolithique les opérations sont les suivantes :
    • Fig. 8A : Il est 11h00, les heures de « 1 » à « 11 » sont affichées, c'est-à-dire que les poussoirs 5 des modules 1 de « 1 » à « 11 » sont tous verrouillés en position haute. Dans le dessin les poussoirs 5 des modules d'affichage 1 du « 1 » et du « 11 » sont en position haute. Dans le module 1' affichant le « 12 » la bascule d'inversion 19 est au repos et le centre du palpeur de détente 18 est positionné à droite de l'axe du poussoir 5'.
    • Fig. 8B : Il est 11h59. La montée du poussoir 5' du module 1' provoque une rotation dans le sens horaire de la roue de détente 13. Les premiers modules d'affichage 1 ont été déclenchés successivement, faisant disparaître peu à peu dans le sens horaire l'affichage des heures conformément à la séquence d'affichage de l'invention telle que préalablement définie. Ceci est illustré sur la figure où le poussoir 5 du module 1 d'affichage du « 1 » est en position basse, donc le « 1 » n'est plus affiché, alors que la tige du poussoir 5 du module 1 d'affichage du « 11 » est encore verrouillée en position haute car ce nombre est affiché.
    • Fig. 8C : Il est midi, les heures de « 1 » à « 11 » ne sont plus affichées. Sur la figure, les poussoirs 5 du « 1 » et du « 11 » sont en position basse, la roue de détente 13 étant en rotation horaire maximale. Dans le module 1' affichant le « 12 », le poussoir 5' est en position haute, le « 12 » est affiché. La bascule 19 est bloquée en position tournée à gauche.
    • Fig. 8D: Il est 23h00, les heures de « 1 » à « 11 » sont affichées, c'est-à-dire que les poussoirs 5 des modules 1 d'affichage des heures de « 1 » à « 11 » sont tous verrouillés en position haute. Les poussoirs des modules 1 d'affichage du « 1 » et du « 11 » sont en position haute. Dans le module 1' affichant le « 12 » la bascule 19 est bloquée en position tournée à gauche et le centre du palpeur de détente 18 est positionné à gauche de l'axe du poussoir 5'.
    • Fig. 8E : Il est 23h59. La montée du poussoir 5' d'affichage du « 12 » provoque une rotation dans le sens antihoraire de la roue de détente 13. Les derniers modules 1 de premiers type activés (« 11 », « 10 », ...) ont été déclenchés successivement, faisant disparaître peu à peu dans le sens antihoraire l'affichage de ces heures. Ceci est illustré sur le dessin où le poussoir du module d'affichage du « 11» est en position basse, donc le « 11 » n'est plus affiché, alors que le poussoir 5 du module d'affichage du « 1 » est encore verrouillé en position haute car ce nombre est affiché.
    • Fig. 8F : Il est minuit, les heures de « 1 » à « 11 » ne sont plus affichées. Les poussoirs 5 des modules 1 d'affichage du « 1 » et du « 11 » sont en position basse, la roue de détente 13 étant en rotation antihoraire maximale. Dans le module 1' affichant le « 12 », le poussoir est en position haute, le « 12 » est affiché. La bascule 19 est déverrouillée et reprendra sa position de repos lors de la redescente totale du poussoir 5', qui permettra alors au suiveur 18 de détente de retrouver sa position de repos à droite de l'axe de la tige.
  • Le cycle d'affichage peut alors recommencer, marquant périodiquement le passage de midi à minuit par un changement périodique du sens de « disparition » de l'affichage des heures « 1 » à « 11 ».
    • Dispositif de mise à l'heure en mode antihoraire
  • Le mode de réalisation d'un cadran CD tel que décrit aux figures 6 à 8 mettant en oeuvre deux types de modules monolithiques ainsi qu'une roue de détente 13 accepte parfaitement une mise à l'heure dans le sens horaire, chaque module 1, 1' étant conçu pour coopérer avec un dispositif d'actionnement 6 suivant un sens de progression horaire conformément à la mobilité de la roue des heures d'un mouvement horloger. Par exemple, si à une heure n, n étant un nombre entier compris entre 1 et 12, l'on avance de 2 heures alors on affiche toutes les heures de « 1 » à n+2. Par contre si l'on procède à une mise à l'heure en mode antihoraire, par exemple comme pour le passage de l'heure d'hivers à l'heure d'été, il faut reculer de l'heure n à l'heure n-1. S'il n'y a pas de passage par le « 12 » qui commande la roue de détente, alors l'heure correspondant au nombre entier « n » reste affichée. Pour éviter cet inconvénient le mécanisme de blocage présenté sur la Fig.6 incorpore un dispositif de déblocage antihoraire 16 Le fonctionnement de ce dispositif 16 est illustré sur les Fig.9A à 9F.
  • Le dispositif de réglage antihoraire 16comprend à l'une de ses extrémité un contact suiveur 161 et un poussoir 162 dont la forme s'étend jusqu'au niveau inférieur d'un module 1, à l'autre extrémité. Ce dispositif peut se déplacer en translation au travers de deux lames parallèles flexibles 163 qui le relie au bâti 2 du cadran CD. Lorsque le la came 61 du dispositif d'actionnement 6 lié à la roue des heures du mouvement horloger vient appuyer sur le contact 161 le dispositif est poussé vers le haut, le poussoir vient soulever l'extrémité libre du plateau 121 de la gâchette 12 déclenchant ainsi ladite gâchette 12qui libère le poussoir 5.
  • Ce dispositif n'a pas d'influence dans le sens normal de marche du mouvement horloger, qui est le sens horaire. En effet, comme il est visible sur la Fig. 9B, lors de la rotation de la came61, entraînée par la roue des heures, la came 61 soulève d'abord le contact 161 qui déclenche la gâchette 12, puis le poussoir 5 dont la montée est facilitée par la gâchette 12 en état déclenché. Cependant, lorsque la came 61 poursuit sa rotation le système passe par un état représenté dans la Fig. 9C où la bascule d'inversion 19 ne s'enclenche pas car le contact suiveur 161 n'est plus en contact avec la came 61 alors que le poussoir 5 est maintenu à son état haut. Après le passage de la came 61 le poussoir 5 est bloqué en état haut, comme il est visible sur la Fig.9D. A partir de la position montrée sur la Fig.9D la came 61 peut effectuer une rotation antihoraire, par exemple pour reculer d'une ou de plusieurs heures. La came 61 vient d'abord pousser le poussoir 5 qui est déjà à l'état haut, puis vient pousser sur le contact 161, ce qui déclenche la gâchette 12Lorsque la came 12 poursuit sa rotation le système passe par un état représenté dans la Fig. 9E où la bascule d'inversion est toujours déclenchée car le contact suiveur 161est poussé par la came 61alors que le poussoir 5, libéré, redescend peu à peu en suivant le profil de la came. Après le passage de la came la gâchette 12 se réenclenche et le poussoir 5 reste en position basse, comme il est visible sur la Fig.9F.
  • La rotation antihoraire de la roue des heures provoque ainsi l'effacement de l'affichage des heures qui sont touchées par la came.
  • Bien qu'une application privilégiée de l'invention concerne le domaine de l'horlogerie, elle n'est pas limitée à un affichage d'une information horaire et peut également être mise en oeuvre dans tout domaine requérant l'utilisation d'un système d'affichage d'une information ou représentation quelconque sous une forme animée.

Claims (12)

  1. Système d'affichage analogique, comportant :
    - Une pluralité de modules d'affichage (1, 1') comportant chacun un bâti fixe (2) et au moins deux organes d'affichage (31, 32, 33, 34, 35) substantiellement rigides, lesdits organes d'affichage comportant chacun une portion d'affichage (31a, 32a, 33a, 34a, 35a) d'un motif (M), lesdites portions d'affichage étant complémentaires l'une de l'autre de sorte qu'elles forment ledit motif (M) dans au moins une position relative desdits organes d'affichage,
    - au moins un des organes d'affichage étant solidaire et mobile relativement au bâti (2) par l'intermédiaire d'une liaison déformable (4, 7, 8) au moins entre une première position de repos dans laquelle lesdites portions d'affichages sont distantes l'une de l'autre et une position d'affichage dans laquelle lesdites portions d'affichage sont contre-apposées l'une à l'autre pour former et afficher ledit motif,
    - le ou les dits organes d'affichage mobiles relativement au bâti coopérant avec un poussoir d'actionnement (5) de chaque module (1, 1') agencé pour transmettre un effort de déplacement de cet organe d'affichage par déformation élastique autour de sa ou ses liaisons déformables depuis ladite position de repos vers ladite position d'affichage,
    - un dispositif d'actionnement (6) agencé pour transmettre un effort moteur sur le poussoir d'actionnement de manière à induire un déplacement du ou des organes d'affichage mobiles de la position de repos vers la position d'affichage, le système d'affichage comprenant
    - un dispositif de blocage réversible (9, 10, 12, 13, 17, 52, 62) des poussoirs d'actionnement (5) des organes d'affichage mobiles d'au moins une partie desdits modules d'affichage (1, 1'), ledit dispositif de blocage réversible des poussoirs d'actionnements des organes d'affichage formant une pièce monolithique avec lesdits modules (1, 1').
  2. Système d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes d'affichage, le bâti et les ou les liaisons déformables forment une pièce monolithique.
  3. Sytème d'affichage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de blocage réversible et les modules d'affichage (1, 1') forment un ensemble monolithique multi-niveaux.
  4. Système d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les liaisons déformables (4) sont constituées de lames flexibles (15, 41, 81, 110, 181, 1215) d'une largeur comprise entre 2 et 50 microns, l'épaisseur du bâti (2) et du ou des organes d'affichage (3) étant supérieure à 30 microns.
  5. Système d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits modules (1, 1') et le dispositif de blocage réversible sont constitués de silicium monocristallin ou polycristallin.
  6. Système d'affichage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de blocage réversible comporte des organes de blocage (9) agencés pour maintenir lesdits poussoirs d'actionnement en réponse à une commande d'un dispositif de commande.
  7. Système d'affichage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de blocage réversible comporte des organes de blocage complémentaires (10, 12, 13, 17, 52) agencés au moins partiellement sur le poussoir d'actionnement (5) pour maintenir ledit poussoir d'actionnement dans la position d'affichage des organes d'affichages et aptes à être libérés en réponse à une commande d'un dispositif de commande.
  8. Système d'affichage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement comporte une came (61) ou un ergot, ledit dispositif d'actionnement étant mobile en rotation autour d'un axe de rotation (A) et agencé relativement au poussoir d'actionnement de telle sorte que ladite came ou ledit ergot exerce en au moins une position angulaire autour de l'axe de rotation sur le poussoir d'actionnement un effort apte à mobiliser ledit poussoir
  9. Système d'affichage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (6) est également un dispositif de commande dudit dispositif de blocage réversible des poussoirs d'actionnement (5).
  10. Pièce d'horlogerie caractérisée en ce qu'elle comporte un système d'affichage selon l'une des revendications 1 à 9.
  11. Pièce d'horlogerie selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif d'actionnement (6) est lié cinématiquement au mobile des heures et/ou au mobile des minutes d'un mouvement horloger.
  12. Pièce d'horlogerie selon la revendication 11, caractérisée en ce que le système d'affichage est configuré pour afficher les heures sur 12 heures consécutives et agencé en liaison cinématique avec le mouvement horloger pour indiquer un quantième horaire par blocage successif à chaque heure pleine des organes d'affichages du motif correspondant jusqu'à affichage du motif « 12 » lors duquel les autres motifs disparaissent successivement dans le sens horaire ou antihoraire par libération du dispositif de blocage desdits poussoirs d'actionnement.
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