EP0986042A1 - Reflective display device with liquid crystal cell - Google Patents

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Publication number
EP0986042A1
EP0986042A1 EP99410109A EP99410109A EP0986042A1 EP 0986042 A1 EP0986042 A1 EP 0986042A1 EP 99410109 A EP99410109 A EP 99410109A EP 99410109 A EP99410109 A EP 99410109A EP 0986042 A1 EP0986042 A1 EP 0986042A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
liquid crystal
light
signaling device
reflective element
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99410109A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jean Pierre Blay
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.)
Autoroutes du Sud de la France SA ASF
Original Assignee
Autoroutes du Sud de la France SA ASF
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autoroutes du Sud de la France SA ASF filed Critical Autoroutes du Sud de la France SA ASF
Publication of EP0986042A1 publication Critical patent/EP0986042A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating 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
    • G09F9/35Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being liquid crystals

Definitions

  • Display panels and conventional signaling devices are generally lit by a light source, which can be integrated or be placed near the panel or device signage.
  • This light source consists of at least one bulb electric, supplied by the low voltage distribution network, or by a backup battery.
  • the large current consumed involves costs significant operating costs.
  • Document US-A-4 893 903 describes with reference to FIG. 21 a device with liquid crystals, where the material producing the blackout effect is taken sandwich between two transparent plates covered with a serving deposit activation electrode.
  • the device does not include a polarizing filter the cell entrance, which requires the use of a certain type of transducer to liquid crystal, which consumes relatively large electrical energy.
  • the object of the invention is to provide a light signaling device attractive and visible from afar, and benefiting from a large autonomy for a reduced operating cost.
  • each electrode is obtained at by means of an invisible conductive coating.
  • the reflective element can be formed by a reflector attached to the posterior support plate of the cell liquid crystal transducer, or by a reflective film with high luminosity by concentration of light, and having a colored structure as a function of color desired.
  • the electronic circuit comprises a chopper powered by a direct current source, and controlled by a clock, the output of the chopper being connected to the two electrodes.
  • the direct current supply source for the chopper can be constituted by a simple battery or accumulator, giving the whole a great autonomy.
  • the electronic circuit includes a time base generator integrated in a logic stage supplied by a first supply voltage, and connected via a capacitive divider to an interface circuit comprising two transistors mounted in Push-Pull, said interface circuit being supplied by a second supply voltage corresponding to the voltage nominal of LCD cells.
  • a signaling device 10 comprises a cell liquid crystal transducer 12, associated with a rear reflector 14 for constitute a reflective mode optical valve.
  • the reflector 14 is advantageously formed by a reflector 15 or by any other high brightness optical device, reflecting light rays to the emission source.
  • the reflector 15 may have a surface prismatic reflective, or microbead structure. he is also possible to use a high brightness reflective film by concentration of light, and having a colored structure as a function of color desired.
  • the signaling device 10 allows direct vision with observation an image or a message on the liquid crystal transducer cell 12.
  • the light emission source is located at the front of the transducer cell, and at opposite of reflector 14.
  • the light emission source can be a lighting lamp 16, in particular the headlights of a vehicle, or a spot delivering an incident light towards the liquid crystal transducer cell 12.
  • the incident light can also be constituted by ambient lighting if the brightness is sufficient.
  • Direct vision on the liquid crystal transducer cell 12 is optimum when the observer's eye 18 is located in the light field reflected, and when the viewing angle relative to the vertical direction or horizontal to normal of the cell is less than 50 °.
  • the liquid crystal transducer cell 12 is composed of two support blades 20, 22 planes of glass or other transparent material, leaving between them a cavity 24 of small thickness, filled with liquid crystal.
  • a pair of electrodes 26, 28 transparent or semi-transparent, is deposited on the internal face of the two blades 20, 22, inside the cavity 24.
  • Each electrode 26, 28 is obtained by way of example by coating with a conductive paint invisible.
  • the liquid crystal transducer cell 12 operating as an optical valve is thus transparent in all of its constituents.
  • the modification local light transmission occurs by means of a signal electrical control applied to the two electrodes 26, 28.
  • the presence of this electrical control signal generates an electric field in the cavity 24, which activates the volume of liquid crystal by causing an electro-optical effect orientation of molecules to modulate light transmission by the transducer cell 12.
  • a polarizing input filter 30 is deposited on the external face of the support blade 22 to polarize the light and make the modulation effect visible. he it is thus possible to use liquid crystal occulters operating according to the principle of rotation of the polarization of light. These liquid crystals require the presence at the input of the polarizing filter to transform the effect rotary of the light components in effect of concealment. The cost of wagering use of this type of crop is relatively small.
  • the electrical control signal of the liquid crystal transducer cell 12 is supplied by an electronic circuit 32, which is supplied by a source 34 direct current, and controlled by a clock 36. Means of the circuit electronic 32 act on the output signal to adjust the frequency of flashing in a range between 0.2Hz and 5Hz in the case of a flashing device, or to adjust the scrolling speed in the case of a running lights central control unit. For modules constituting a set of running lights, it is possible to connect each cell to a common central unit, or to equip each module with an electronic circuit command with synchronization on the previous module.
  • the circuit electronics 32 includes for example a chopper or any other converter delivering the control signal, for example a square signal having a fixed frequency, the value of which falls within the above-mentioned range.
  • the circuit electronics 32 can advantageously be produced using integrated circuits to limit the electrical energy supplied by the source 34 feed.
  • the latter can be obtained by means of a simple stack or of an accumulator of a few Volts allowing to obtain a large autonomy for the operation of the electronic circuit 32.
  • a 2 Hz control signal causes a flashing of the liquid crystal transducer cell 12 which takes place at a frequency of two flashes per second. Almost all of the energy is light energy produced by the external lamp 16, and the light flux reflected by the reflector is modulated, by periodically changing the transmission of light through the liquid crystal transducer cell 12 constituting a mask.
  • the liquid crystal transducer cell 12 is respectively in a state opaque after application to the electrodes 26, 28 of a non-zero voltage, or of a square signal at 30Hz depending on the type of liquid crystal cell, and in a transparent state in the absence of voltage or by applying a fixed voltage or zero for LCD cells with refresh.
  • the latter type of LCD cells to refresh must indeed be ordered alternately by two sequences, comprising on the one hand a square signal at 30Hz to activate the effect of mask, and on the other hand a constant voltage signal (positive, negative or null) to deactivate it.
  • the respective durations of these sequences will be adjusted to obtain an effective blinking of the LCD cell going from 0.2Hz to 5Hz.
  • the electronic control circuit 32 includes a EL logic stage supplied with 3 volts, and including a basic generator time 40, responsible for producing regularly sequenced signals, for the flashing or running lights control, followed by a shaping stage (and possibly production of the different phases necessary for a running light system). Finally, to order the LCD liquid crystals, a IN interface circuit is adapted to the supply voltage of the liquid crystal LCD which is commonly around 12 Volts.
  • the time base generator 40 is formed by a resistor R9 and a capacitor C1.
  • the resistive divider with resistors R5 and R6 associated with MOS components Q4 and Q5, is intended to reduce the current consumed by the EL logic stage.
  • the electrodes 26, 28 of the liquid crystal transducer cell 12 are connected to the output S3 and to the ground of the interface circuit IN.
  • the total consumption of an LCD circuit having a dimension of 30cm on 20cm is less than 40 micro-amperes, which corresponds to an autonomy of several years with a block of dry batteries whose volume is comparable to approximately three 4.5 Volt flat batteries, such as those commonly used in flashlights. It is thus possible to connect such equipment to a existing isolated equipment with battery or sensor power without the additional consumption apparently detectable.
  • the signaling device according to the invention is particularly suitable for attracting the driver's attention on danger information.
  • STOP signs at dangerous crossroads can be fitted with the red flashing device, which corresponds to the indication IMMEDIATE STOP. Any other danger sign may be reinforced at night by a flashing device of suitable color, for example orange.
  • the signaling device according to the invention is particularly suitable temporary signage, including marking of construction sites and maintenance work (narrowing of the roadway, earthworks, temporary traffic stops, etc.), and informing motorists in the event of an accident or stopping a vehicle on the pavement. It could also be used for route marking of a route temporary or deviation, and in town to indicate the recommended direction towards a predetermined location.
  • the signaling device according to the invention can be affixed to children's clothing or school bags, as well as on the clothes of people working in places dangerous, in particular motorways, urban expressways or tunnels.

Abstract

The liquid crystal signaling mechanism has a back reflecting surface (14) with a forward liquid crystal unit (12) made up of interface sections (20,22) and the liquid crystal itself. The liquid crystal section can be modulated to be opaque or transmit light at rates between 0.2 and 5 Hz providing a blinking output to input light. There is an output filter (30) filtering the light.

Description

Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention

L'invention est relative à un dispositif de signalisation lumineuse comprenant :

  • un élément réflecteur destiné à réfléchir des rayons lumineux pour les renvoyer vers une source d'éclairage d'émission,
  • une cellule transducteur à cristal liquide placée devant l'élément réflecteur pour constituer une valve optique à mode réflexif, ladite cellule étant composée de deux lames support planes en matériau transparent, ménageant entre elles ladite cavité remplie de cristal liquide, et d'une paire d'électrodes transparentes ou semi-transparentes, recouvrant la face interne des deux lames à l'intérieur de la cavité,
  • un circuit électronique délivrant un signal de commande d'activation ou de déactivation à la cellule transducteur à cristal liquide, laquelle est susceptible de se trouver dans un état transparent ou dans un état opaque selon la nature du signal de commande qui engendre des modifications du champ électrique dans la cavité de ladite cellule, le passage d'un état à l'autre provoquant une modulation du flux lumineux réfléchi par l'élément réflecteur.
The invention relates to a light signaling device comprising:
  • a reflective element intended to reflect light rays to return them to a source of emission light,
  • a liquid crystal transducer cell placed in front of the reflective element to constitute an optical valve in reflective mode, said cell being composed of two flat support blades of transparent material, forming between them said cavity filled with liquid crystal, and a pair of '' transparent or semi-transparent electrodes, covering the internal face of the two blades inside the cavity,
  • an electronic circuit delivering an activation or deactivation control signal to the liquid crystal transducer cell, which is likely to be in a transparent state or in an opaque state depending on the nature of the control signal which generates field modifications electric in the cavity of said cell, the transition from one state to another causing a modulation of the light flux reflected by the reflective element.

Etat de la techniqueState of the art

Les catadioptres classiques utilisés dans la signalisation routière de nuit renvoient la lumière dans la direction exacte d'où elle est émise par les phares des voitures. L'efficacité de ce type de signalisation routière reste néanmoins discutable à cause de l'accoutumance de l'oeil à l'environnement et à la multitude d'informations visuelles destinées à capter son attention, notamment la signalisation horizontale (indications peintes sur la chaussée), la signalisation verticale (panneaux divers, feux de croisement, etc..), et les panneaux d'affichage publicitaires et les enseignes lumineuses.Classic retro-reflectors used in road signs at night return the light in the exact direction from which it is emitted by the headlights cars. The effectiveness of this type of road signage nevertheless remains questionable because of the eye's addiction to the environment and multitude of visual information intended to capture his attention, in particular horizontal signage (indications painted on the roadway), vertical signage (various signs, low beams, etc.), and advertising billboards and illuminated signs.

Les panneaux d'affichage et les dispositifs classiques de signalisation lumineuse sont généralement éclairés par une source lumineuse, laquelle peut être intégrée ou être placée à proximité du panneau ou du dispositif de signalisation. Cette source lumineuse est constituée par au moins une ampoule électrique, alimentée par le réseau de distribution à basse tension, ou par une batterie de secours. Le courant important consommé entraíne des frais d'exploitation importants.Display panels and conventional signaling devices are generally lit by a light source, which can be integrated or be placed near the panel or device signage. This light source consists of at least one bulb electric, supplied by the low voltage distribution network, or by a backup battery. The large current consumed involves costs significant operating costs.

Le document US-A-4 893 903 décrit en référence à la figure 21 un dispositif à cristaux liquides, où le matériau produisant l'effet d'occultation est pris en sandwich entre deux plaques transparentes recouvertes d'un dépôt servant d'électrode d'activation. Le dispositif ne comporte pas de filtre polarisant à l'entrée de la cellule, ce qui impose l'utilisation d'un certain type de tranducteur à cristal liquide, lequel consomme une énergie électrique relativement importante.Document US-A-4 893 903 describes with reference to FIG. 21 a device with liquid crystals, where the material producing the blackout effect is taken sandwich between two transparent plates covered with a serving deposit activation electrode. The device does not include a polarizing filter the cell entrance, which requires the use of a certain type of transducer to liquid crystal, which consumes relatively large electrical energy.

Objet de l'inventionSubject of the invention

Le but de l'invention consiste à réaliser un dispositif de signalisation lumineuse à effet attractif et visible de loin, et bénéficiant d'autre part d'une grande autonomie pour un coût de fonctionnement réduit.The object of the invention is to provide a light signaling device attractive and visible from afar, and benefiting from a large autonomy for a reduced operating cost.

Selon l'invention, le dispositif de signalisation lumineuse comporte de plus:

  • des moyens pour ajuster la fréquence du signal de commande dans une fourchette de 0,2Hz à 5Hz dans le cas d'un clignotement, ou pour activer cycliquement des modules synchronisés montés en cascade,
  • et un filtre d'entrée polarisant agencé sur la face externe de la lame support antérieure à l'opposé de l'élément réflecteur.
According to the invention, the light signaling device further comprises:
  • means for adjusting the frequency of the control signal in a range from 0.2Hz to 5Hz in the case of a flashing, or for cyclically activating synchronized modules connected in cascade,
  • and a polarizing input filter arranged on the external face of the anterior support plate opposite the reflective element.

Selon un mode de réalisation préférentiel, chaque électrode est obtenue au moyen d'un revêtement conducteur invisible. L'élément réflecteur peut être formé par un catadioptre accolé à la lame support postérieure de la cellule transducteur à cristal liquide, ou par un film réfléchissant à haute luminosité par concentration de lumière, et ayant une structure colorée en fonction de la couleur souhaitée.According to a preferred embodiment, each electrode is obtained at by means of an invisible conductive coating. The reflective element can be formed by a reflector attached to the posterior support plate of the cell liquid crystal transducer, or by a reflective film with high luminosity by concentration of light, and having a colored structure as a function of color desired.

Selon une caractéristique de l'invention, le circuit électronique comporte un hacheur alimenté par une source de courant continu, et piloté par une horloge, la sortie du hacheur étant connectée aux deux électrodes.According to a characteristic of the invention, the electronic circuit comprises a chopper powered by a direct current source, and controlled by a clock, the output of the chopper being connected to the two electrodes.

La source de courant continu d'alimentation du hacheur peut être constituée par une simple pile ou un accumulateur, conférant à l'ensemble une grande autonomie.The direct current supply source for the chopper can be constituted by a simple battery or accumulator, giving the whole a great autonomy.

De préférence, le circuit électronique comporte un générateur de base de temps intégré dans un étage logique alimenté par une première tension d'alimentation, et raccordé par l'intermédiaire d'un diviseur capacitif à un circuit d'interface comprenant deux transistors montés en Push-Pull, ledit circuit d'interface étant alimenté par une deuxième tension d'alimentation correspondant à la tension nominale des cellules LCD.Preferably, the electronic circuit includes a time base generator integrated in a logic stage supplied by a first supply voltage, and connected via a capacitive divider to an interface circuit comprising two transistors mounted in Push-Pull, said interface circuit being supplied by a second supply voltage corresponding to the voltage nominal of LCD cells.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels :

  • la figure 1 est une vue schématique en coupe du dispositif de signalisation selon l'invention ;
  • la figure 2 montre le circuit électronique de commande du dispositif de signalisation à cristaux liquides.
Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of an embodiment of the invention given by way of nonlimiting example, and represented in the appended drawings, in which:
  • Figure 1 is a schematic sectional view of the signaling device according to the invention;
  • Figure 2 shows the electronic control circuit of the liquid crystal signaling device.

Description d'un mode de réalisation préférentielDescription of a preferred embodiment

Sur la figure 1, un dispositif de signalisation 10 comporte une cellule transducteur à cristal liquide 12, associée à un réflecteur 14 arrière pour constituer une valve optique à mode réflexif.In FIG. 1, a signaling device 10 comprises a cell liquid crystal transducer 12, associated with a rear reflector 14 for constitute a reflective mode optical valve.

Le réflecteur 14 est formé avantageusement par un catadioptre 15 ou par tout autre dispositif optique à haute luminosité, réfléchissant les rayons lumineux vers la source d'émission. Le catadioptre 15 peut comporter une surface réfléchissante prismatique, ou une structure à microbilles. Il est également possible de faire usage d'un film réfléchissant à haute luminosité par concentration de lumière, et ayant une structure colorée en fonction de la couleur souhaitée.The reflector 14 is advantageously formed by a reflector 15 or by any other high brightness optical device, reflecting light rays to the emission source. The reflector 15 may have a surface prismatic reflective, or microbead structure. he is also possible to use a high brightness reflective film by concentration of light, and having a colored structure as a function of color desired.

Le dispositif de signalisation 10 permet une vision directe avec observation d'une image ou d'un message sur la cellule transducteur à cristal liquide 12. La source d'émission lumineuse se trouve à l'avant de la cellule transducteur, et à l'opposé du réflecteur 14.The signaling device 10 allows direct vision with observation an image or a message on the liquid crystal transducer cell 12. The light emission source is located at the front of the transducer cell, and at opposite of reflector 14.

La source d'émission lumineuse peut être une lampe 16 d'éclairage, notamment les phares d'un véhicule, ou un spot délivrant une lumière incidente en direction de la cellule transducteur à cristal liquide 12. La lumière incidente peut également être constituée par l'éclairage ambiant si la luminosité est suffisante.The light emission source can be a lighting lamp 16, in particular the headlights of a vehicle, or a spot delivering an incident light towards the liquid crystal transducer cell 12. The incident light can also be constituted by ambient lighting if the brightness is sufficient.

La vision directe sur la cellule transducteur à cristal liquide 12 est optimum lorsque l'oeil 18 de l'observateur est localisé dans le champ de la lumière réfléchie, et lorsque l'angle de vision par rapport à la direction verticale ou horizontale à la normale de la cellule est inférieur à 50°. Direct vision on the liquid crystal transducer cell 12 is optimum when the observer's eye 18 is located in the light field reflected, and when the viewing angle relative to the vertical direction or horizontal to normal of the cell is less than 50 °.

La cellule transducteur à cristal liquide 12 est composée de deux lames support 20, 22 planes en verre ou autre matériau transparent, ménageant entre elles une cavité 24 de faible épaisseur, remplie de cristal liquide. Une paire d'électrodes 26, 28 transparentes ou semi-transparentes, est déposée sur la face interne des deux lames 20, 22, à l'intérieur de la cavité 24. Chaque électrode 26, 28 est obtenue à titre d'exemple au moyen d'un revêtement d'une peinture conductrice invisible.The liquid crystal transducer cell 12 is composed of two support blades 20, 22 planes of glass or other transparent material, leaving between them a cavity 24 of small thickness, filled with liquid crystal. A pair of electrodes 26, 28 transparent or semi-transparent, is deposited on the internal face of the two blades 20, 22, inside the cavity 24. Each electrode 26, 28 is obtained by way of example by coating with a conductive paint invisible.

La cellule transducteur à cristal liquide 12 fonctionnant en valve optique est ainsi transparente au niveau de l'ensemble de ses constituants. La modification locale de la transmission de la lumière intervient au moyen d'un signal électrique de commande appliquée sur les deux électrodes 26, 28. La présence de ce signal électrique de commande engendre un champ électrique dans la cavité 24, lequel active le volume de cristal liquide en provoquant un effet électro-optique d'orientation des molécules pour moduler la transmission de la lumière par la cellule transducteur 12.The liquid crystal transducer cell 12 operating as an optical valve is thus transparent in all of its constituents. The modification local light transmission occurs by means of a signal electrical control applied to the two electrodes 26, 28. The presence of this electrical control signal generates an electric field in the cavity 24, which activates the volume of liquid crystal by causing an electro-optical effect orientation of molecules to modulate light transmission by the transducer cell 12.

Un filtre d'entrée 30 polarisant est déposé sur la face externe de la lame support 22 antérieure pour polariser la lumière et rendre visible l'effet de modulation. Il est ainsi possible d'utiliser des occulteurs à cristaux liquides fonctionnant selon le principe de la rotation de la polarisation de la lumière. Ces cristaux liquides nécessitent la présence à l'entrée du filtre polarisant pour transformer l'effet rotatoire des composantes lumineuses en effet d'occultation. Le coût de mise en oeuvre de ce type d'occulteurs est relativement réduit.A polarizing input filter 30 is deposited on the external face of the support blade 22 to polarize the light and make the modulation effect visible. he it is thus possible to use liquid crystal occulters operating according to the principle of rotation of the polarization of light. These liquid crystals require the presence at the input of the polarizing filter to transform the effect rotary of the light components in effect of concealment. The cost of wagering use of this type of crop is relatively small.

Le signal électrique de commande de la cellule transducteur à cristal liquide 12 est fourni par un circuit électronique 32, lequel est alimenté par une source 34 de courant continu, et piloté par une horloge 36. Des moyens du circuit électronique 32 agissent sur le signal de sortie pour ajuster la fréquence de clignotement dans une fourchette comprise entre 0,2Hz et 5Hz dans le cas d'un dispositif clignotant, ou pour régler la vitesse de défilement dans le cas d'une centrale de pilotage de feux défilants. Pour les modules constituant un ensemble de feux défilants, il est possible de connecter chaque cellule à une centrale commune, ou d'équiper chaque module d'un circuit électronique de commande avec une synchronisation sur le module précédent. Le circuit électronique 32 comporte par exemple un hacheur ou tout autre convertisseur délivrant le signal de commande, par example un signal carré ayant une fréquence fixe dont la valeur est comprise dans la fourchette précitée. Le circuit électronique 32 pourra être réalisé avantageusement selon la technologie des circuits intégrés pour limiter l'énergie électrique fournie par la source 34 d'alimentation. Cette dernière peut être obtenue au moyen d'une simple pile ou d'un accumulateur de quelques Volts permettant d'obtenir une grande autonomie pour le fonctionnement du circuit électronique 32.The electrical control signal of the liquid crystal transducer cell 12 is supplied by an electronic circuit 32, which is supplied by a source 34 direct current, and controlled by a clock 36. Means of the circuit electronic 32 act on the output signal to adjust the frequency of flashing in a range between 0.2Hz and 5Hz in the case of a flashing device, or to adjust the scrolling speed in the case of a running lights central control unit. For modules constituting a set of running lights, it is possible to connect each cell to a common central unit, or to equip each module with an electronic circuit command with synchronization on the previous module. The circuit electronics 32 includes for example a chopper or any other converter delivering the control signal, for example a square signal having a fixed frequency, the value of which falls within the above-mentioned range. The circuit electronics 32 can advantageously be produced using integrated circuits to limit the electrical energy supplied by the source 34 feed. The latter can be obtained by means of a simple stack or of an accumulator of a few Volts allowing to obtain a large autonomy for the operation of the electronic circuit 32.

A titre d'exemple, un signal de commande de 2 Hz provoque un clignotement de la cellule transducteur à cristal liquide 12 qui s'effectue à une fréquence de deux éclairs à la seconde. La quasi-totalité de l'énergie est de l'énergie lumineuse produite par la lampe 16 extérieure, et le flux lumineux réfléchi par le catadioptre est modulé, en modifiant périodiquement la transmission de la lumière à travers la cellule transducteur à cristal liquide 12 constituant un masque.For example, a 2 Hz control signal causes a flashing of the liquid crystal transducer cell 12 which takes place at a frequency of two flashes per second. Almost all of the energy is light energy produced by the external lamp 16, and the light flux reflected by the reflector is modulated, by periodically changing the transmission of light through the liquid crystal transducer cell 12 constituting a mask.

La cellule transducteur à cristal liquide 12 se trouve respectivement dans un état opaque après l'application sur les électrodes 26, 28 d'une tension non nulle, ou d'un signal carré à 30Hz selon le type de cellule à cristaux liquides, et dans un état transparent en l'absence de tension ou en appliquant une tension fixe ou nulle pour les cellules LCD à rafraíchissement. Ce dernier type de cellules LCD à rafraíchissement doivent en effet être commandées en alternance par deux séquences, comprenant d'une part un signal carré à 30Hz pour activer l'effet de masque, et d'autre part un signal de tension constante ( positive, négative ou nulle) pour le déactiver.The liquid crystal transducer cell 12 is respectively in a state opaque after application to the electrodes 26, 28 of a non-zero voltage, or of a square signal at 30Hz depending on the type of liquid crystal cell, and in a transparent state in the absence of voltage or by applying a fixed voltage or zero for LCD cells with refresh. The latter type of LCD cells to refresh must indeed be ordered alternately by two sequences, comprising on the one hand a square signal at 30Hz to activate the effect of mask, and on the other hand a constant voltage signal (positive, negative or null) to deactivate it.

Pour les dispositifs clignotants, les durées respectives de ces séquences seront ajustées pour obtenir un clignotement effectif de la cellule LCD allant de 0,2Hz à 5Hz. For the flashing devices, the respective durations of these sequences will be adjusted to obtain an effective blinking of the LCD cell going from 0.2Hz to 5Hz.

Les modifications résultantes du champ électrique dans la cavité 24 provoquent un passage rapide d'un état vers l'autre, entraínant un effet de clignotement du masque, lequel est parfaitement visible grâce à la très basse fréquence du signal de commande. Chaque état reste stable jusqu'au prochain changement du signal de commande.The resulting changes in the electric field in the cavity 24 cause rapid passage from one state to another, causing a flashing effect of the mask, which is perfectly visible thanks to the very low frequency of the control signal. Each state remains stable until the next change of the control signal.

La modulation de la transmission lumineuse par la cellule transducteur à cristal liquide 12 associé à l'effet réflectorisant du catadioptre 15 attire le regard de l'observateur. Il en résulte de ce fait diverses applications.Modulation of light transmission by the crystal transducer cell liquid 12 associated with the reflector effect of the reflector 15 attracts the eye of the observer. This therefore results in various applications.

En référence à la figure 2, le circuit électronique de commande 32 comporte un étage logique EL alimenté en 3 Volts, et comprenant un générateur de base de temps 40, chargé de produire des signaux régulièrement séquencés, pour la commande en clignoteur ou en feux défilants, suivi d'un étage de mise en forme (et éventuellement de production des différentes phases nécessaires à un système de feux défilants). Enfin, pour commander les cristaux liquides LCD, un circuit d'interface IN est adaptée à la tension d'alimentation des cristaux liquides LCD qui est communément de l'ordre de 12 Volts.Referring to Figure 2, the electronic control circuit 32 includes a EL logic stage supplied with 3 volts, and including a basic generator time 40, responsible for producing regularly sequenced signals, for the flashing or running lights control, followed by a shaping stage (and possibly production of the different phases necessary for a running light system). Finally, to order the LCD liquid crystals, a IN interface circuit is adapted to the supply voltage of the liquid crystal LCD which is commonly around 12 Volts.

Le générateur de base de temps 40 est formé par une résistance R9 et un condensateur C1. Le diviseur résistif à résistances R5 et R6 associées aux composants MOS Q4 et Q5, est destiné à réduire le courant consommé par l'étage logique EL.The time base generator 40 is formed by a resistor R9 and a capacitor C1. The resistive divider with resistors R5 and R6 associated with MOS components Q4 and Q5, is intended to reduce the current consumed by the EL logic stage.

Le circuit d'interface IN comprend deux transistors MOS Q10 et Q11 montés en Push-Pull et pilotés par des impulsions courtes, obtenues en faisant passer le signal logique de l'étage EL à travers un diviseur capacitif à condensateurs C2 et C3 de très faibles capacités, ces condensateurs se rechargeant ensuite grâce à des résistances R7 et R8 de fortes valeurs. Le signal logique attaque directement les deux condensateurs C2 et C3 qui ont une double fonction :

  • isoler les deux étages EL et IN ayant des tensions d'alimentation différentes ;
  • générer des signaux impulsionnels sur les grilles des transistors MOS Q10 et Q11. Le condensateur C2 laisse passer des impulsions négatives vers le transistor Q10 sur les fronts descendants du signal issu des transistors Q8 et Q9. Le condensateur C3 laisse passer des impulsions positives vers le transistor Q11 sur les fronts montants de ce même signal.
The interface circuit IN includes two MOS transistors Q10 and Q11 mounted in Push-Pull and controlled by short pulses, obtained by passing the logic signal from stage EL through a capacitive divider with capacitors C2 and C3 of very low capacities, these capacitors then recharging thanks to high-value resistors R7 and R8. The logic signal directly attacks the two capacitors C2 and C3 which have a double function:
  • isolate the two stages EL and IN having different supply voltages;
  • generate pulse signals on the gates of the MOS transistors Q10 and Q11. Capacitor C2 lets negative pulses pass to transistor Q10 on the falling edges of the signal from transistors Q8 and Q9. The capacitor C3 lets positive pulses pass to the transistor Q11 on the rising edges of this same signal.

Les électrodes 26, 28 de la cellule transducteur à cristal liquide 12 sont connectées à la sortie S3 et à la masse du circuit d'interface IN.The electrodes 26, 28 of the liquid crystal transducer cell 12 are connected to the output S3 and to the ground of the interface circuit IN.

La consommation totale d'un circuit LCD ayant une dimension de 30cm sur 20cm, est inférieure à 40 micro-Ampères, ce qui correspond à une autonomie de plusieurs années avec un bloc de piles sèches dont le volume est comparable à environ trois piles plates de 4,5 Volts, comme celles qu'on utilise couramment dans les lampes de poche. Il est ainsi possible de connecter un tel matériel à un équipement isolé existant, doté d'une alimentation à piles ou à capteurs solaires, sans que la consommation supplémentaire soit apparemment décelable.The total consumption of an LCD circuit having a dimension of 30cm on 20cm, is less than 40 micro-amperes, which corresponds to an autonomy of several years with a block of dry batteries whose volume is comparable to approximately three 4.5 Volt flat batteries, such as those commonly used in flashlights. It is thus possible to connect such equipment to a existing isolated equipment with battery or sensor power without the additional consumption apparently detectable.

Dans le domaine de la signalisation automobile, le dispositif de signalisation selon l'invention est particulièrement adapté pour attirer l'attention du conducteur sur une information de danger. Les panneaux STOP à des carrefours dangereux peuvent être équipés du dispositif clignotant de couleur rouge, ce qui correspond à l'indication ARRET IMMEDIAT. Toute autre signalisation de danger peut être renforcée de nuit par un dispositif clignotant de couleur adaptée, par exemple orange. Le dispositif de signalisation selon l'invention se prête particulièrement aux panneaux de signalisation temporaire, notamment les systèmes de balisage de chantiers et de travaux d'entretien (rétrécissement de chaussée, travaux de terrassement, arrêt momentané de la circulation, etc...), et à l'information des automobilistes en cas d'accident ou d'arrêt d'un véhicule sur la chaussée. Il pourrait également servir au balisage sur route d'un itinéraire provisoire ou d'une déviation, et en ville pour indiquer la direction conseillée vers un endroit prédéterminé.In the area of automotive signaling, the signaling device according to the invention is particularly suitable for attracting the driver's attention on danger information. STOP signs at dangerous crossroads can be fitted with the red flashing device, which corresponds to the indication IMMEDIATE STOP. Any other danger sign may be reinforced at night by a flashing device of suitable color, for example orange. The signaling device according to the invention is particularly suitable temporary signage, including marking of construction sites and maintenance work (narrowing of the roadway, earthworks, temporary traffic stops, etc.), and informing motorists in the event of an accident or stopping a vehicle on the pavement. It could also be used for route marking of a route temporary or deviation, and in town to indicate the recommended direction towards a predetermined location.

Dans le domaine de la sécurité des personnes, le dispositif de signalisation selon l'invention peut être apposé sur des vêtements ou des cartables d'enfants, ainsi que sur des vêtements des personnes intervenant dans des lieux dangereux, notamment les autoroutes, les voies rapides urbaines ou les tunnels.In the area of personal safety, the signaling device according to the invention can be affixed to children's clothing or school bags, as well as on the clothes of people working in places dangerous, in particular motorways, urban expressways or tunnels.

Il est également possible de réaliser des masques clignotants destinés à mettre en évidence des informations publicitaires ou commerciales. Dans une ambiance suffisamment éclairée où l'effet réflectorisant ne présente pas d'intérêt suite à l'absence d'une source de lumière individuelle, des informations écrites avec des encres fluorescentes sur un fond noir (couleur du cristal liquide dans l'état opaque ) pourraient venir en remplacement du catadioptre.It is also possible to make flashing masks intended for highlight advertising or commercial information. In sufficiently lit atmosphere where the reflective effect does not present of interest due to the absence of an individual light source, information written with fluorescent inks on a black background (color of liquid crystal in the opaque state) could replace the reflector.

Il est clair que plusieurs masques peuvent être juxtaposés pour obtenir un dispositif de signalisation ayant une superficie désirée.It is clear that several masks can be juxtaposed to obtain a signaling device having a desired area.

Claims (7)

Dispositif de signalisation lumineuse comprenant : un élément réflecteur (14) destiné à réfléchir des rayons lumineux pour les renvoyer vers une source d'éclairage d'émission, une cellule transducteur à cristal liquide (12) placée devant l'élément réflecteur (14) pour constituer une valve optique à mode réflexif, ladite cellule étant composée de deux lames support (20, 22) planes en matériau transparent, ménageant entre elles ladite cavité (24) remplie de cristal liquide, et d'une paire d'électrodes (26, 28) transparentes ou semi-transparentes, recouvrant la face interne des deux lames (20, 22) à l'intérieur de la cavité (24), un circuit électronique (32) délivrant un signal de commande d'activation ou de déactivation à la cellule transducteur à cristal liquide (12), laquelle est susceptible de se trouver dans un état transparent ou dans un état opaque selon la nature du signal de commande qui engendre des modifications du champ électrique dans la cavité (24) de ladite cellule, le passage d'un état à l'autre provoquant une modulation du flux lumineux réfléchi par l'élément réflecteur (14), caractérisé en ce qu'il comporte de plus: des moyens pour ajuster la fréquence du signal de commande dans une fourchette de 0,2Hz à 5Hz dans le cas d'un clignotement, ou pour activer cycliquement des modules synchronisés montés en cascade, et un filtre d'entrée (30) polarisant agencé sur la face externe de la lame support (22) antérieure à l'opposé de l'élément réflecteur (14). Light signaling device comprising: a reflective element (14) intended to reflect light rays to return them to a source of emission lighting, a liquid crystal transducer cell (12) placed in front of the reflective element (14) to constitute an optical valve in reflective mode, said cell being composed of two flat support blades (20, 22) made of transparent material, forming between them said cavity (24) filled with liquid crystal, and a pair of transparent or semi-transparent electrodes (26, 28), covering the internal face of the two blades (20, 22) inside the cavity (24), an electronic circuit (32) delivering an activation or deactivation control signal to the liquid crystal transducer cell (12), which is likely to be in a transparent state or in an opaque state depending on the nature of the control signal which generates modifications of the electric field in the cavity (24) of said cell, the passage from one state to another causing a modulation of the light flux reflected by the reflective element (14), characterized in that it comprises Moreover: means for adjusting the frequency of the control signal in a range from 0.2Hz to 5Hz in the case of a flashing, or for cyclically activating synchronized modules connected in cascade, and a polarizing input filter (30) arranged on the external face of the support plate (22) anterior to the opposite of the reflective element (14). Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque électrode (26, 28) est obtenue au moyen d'un revêtement conducteur invisible.Light signaling device according to claim 1, characterized in that each electrode (26, 28) is obtained by means of a coating invisible conductor. Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit électronique (32) comporte un hacheur ou séquenceur alimenté par une source de courant continu, et piloté par une horloge (36), la sortie du hacheur étant connectée à au moins une paire d'électrodes (26, 28).Light signaling device according to claim 1, characterized in that the electronic circuit (32) includes a powered chopper or sequencer by a direct current source, and controlled by a clock (36), the output of the the chopper being connected to at least one pair of electrodes (26, 28). Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément réflecteur (14) est formé par un catadioptre (15) accolé à la lame support (20) postérieure de la cellule transducteur à cristal liquide (12).Light signaling device according to claim 1, characterized in that the reflective element (14) is formed by a reflector (15) attached to the back support blade (20) of the liquid crystal transducer cell (12). Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément réflecteur (14) est formé par un film réfléchissant à haute luminosité par concentration de lumière, et ayant une structure colorée en fonction de la couleur souhaitée.Light signaling device according to claim 1, characterized in that the reflective element (14) is formed by a high reflective film luminosity by concentration of light, and having a colored structure in depending on the desired color. Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 3, caractérisé en ce que la source de courant continu d'alimentation du hacheur est constituée par au moins une pile.Light signaling device according to claim 3, characterized in that the DC power source for the chopper is constituted by at least one stack. Dispositif de signalisation lumineuse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit électronique (32) comporte un générateur de base de temps (40) intégré dans un étage logique (EL) alimenté par une première tension d'alimentation, et raccordé par l'intermédiaire d'un diviseur capacitif (C2, C3) à un circuit d'interface (IN) comprenant deux transistors (Q10, Q11) montés en Push-Pull, ledit circuit d'interface (IN) étant alimenté par une deuxième tension d'alimentation correspondant à la tension nominale des cellules LCD.Light signaling device according to claim 1, characterized in that the electronic circuit (32) includes a time base generator (40) integrated in a logic stage (EL) supplied by a first voltage supply, and connected via a capacitive divider (C2, C3) to an interface circuit (IN) comprising two transistors (Q10, Q11) mounted in Push-Pull, said interface circuit (IN) being supplied by a second voltage corresponding to the nominal voltage of the LCD cells.
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