Brevet FR2536207A1 — publié le 19840518

Appareil d'affichage d'image ". La présente invention concerne un appa- reil d'affichage d'image et notamment un appareil d'affi- chage d'image utilisable avec un tube cathodique couleur dans lequel l'écran de photophores est formé par exemple de photophores sous forme de bandes. On connait un tube cathodique couleur dans lequel l'écran de photophores est formé de photopho- res en couleur rouge R, vert G et bleu B répartis suivant un schéma en bandes Toutefois récemment, lorsque l'image de l'écran est agrandie et projetée sur un écran de projection bande des photophores devient perceptible sur l'écran et la texture des bandes de photophores relativement impor- tante. La présente invention a pour but de créer un appareil d'affichage d'image remédiant aux inconvé- nients des solutions connues, permettant de réduire l'im- portance de la texture des bandes de photophores, pour un tube cathodique couleur. A cet effet, l'invention concerne un appa- reil d'affichage d'image comportant un moyen d'affichage d'image avec un ensemble d'éléments d'affichage d'image répartis de façon répétée suivant un pas prédéterminé pour afficher une image sous la forme d'un jeu d'éléments d'image, appareil caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen à plaque à double réfraction placé en avant du moyen d'affichage d'image pour diviser les rayons lumineux du moyen d'affichage d'image en un rayon habi- tuel et un rayon exceptionnel. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un appareil d'affichage d'image selon l'invention. les figures 2 A-2 D sont des schémas ser- vant respectivement à expliquer le fonctionnement de l'in- vention. la figure 3 est un schéma à échelle agrandie d'une plaque à double réfraction faisant partie de l'appareil d'affichage d'image selon la figure 1. les figures 4 et 5 sont des vues en perspective éclatée montrant d'autres modes de réalisa- tion d'un appareil d'affichage d'image selon l'invention. les figures 6 A-6 D et 7 A-7 F sont des schémas servant à expliquer le fonctionnement des dispo- sitifs ci-dessus. DESCRIPTION DE DIFFERENTS MODES DE REALISATION PREFEREN- TIELS DE L'INVENTION Un mode de réalisation d'un appareil d'affichage d'image selon l'invention sera décrit ci- après selon la figure 1. La figure 1 montre l'ensemble du mode de réalisation de l'invention A cette figure, la référence 1 désigne un tube cathodique couleur habituel Ce tube cathodique couleur 1 comporte un écran la qui est formé comme le montre la figure 2 A, de bandes de photophores de couleur, rouge, vert et bleu R 1, GP, B 1, R 2, G 2, B 2 etc, chacune s'étendant en direction verticale; ces photophores sont répartis dans cet ordre suivant la direc- tion horizontale A la figure 1, la référence b L désigne une bande noire réalisée en un matériau absorbant la lumière telle qu'une bande de noir de carbone La largeur de chaque bande est choisie égale à p de façon que le pas de répétition du triplet de bande de photophores R, G, B soit égal à 6 P (= Pc). De même, comme représenté à la figure 1, la référence numérique 2 désigne une plaque à double réfraction, transparente, qui est réalisée en un cristal artificiel et est placée en avant de l'écran la du tube cathodique couleur 1 Cette plaque transparente à double réfraction 2 est réalisée comme l'indique par exemple la figure 3. L'angle tf entre 1 'axe optique Oa de la plaque transparente à double réfraction 2, par rapport à la direction perpendiculaire à l'écran de phosphore la est choisi pour qu'un rayon habituel et qu'un rayon exceptionnel présentent entre eux l'écartement angulaire maximum. En effet comme l'indice de réfraction N O du cristal pour un rayon habituel est égal à 1,544 et que l'indice de réfraction N pour un rayon exceptionnel e est égal à 1,553, l'angle q P ci-dessus se calcule comme suit n 1,544 tg = 4; ne 1,553 ainsi 1 ≥ 44,8349 -( 1 A ce moment, l'angle 4 ' entre l'axe optique Oa et la normale de l'onde se calcule par la relation suivante n 1,553 tg = e = -1544 t' 45,1663 ( 2) On obtient ainsi la différence À È' = 0,3316 ( 3) Si l'épaisseur de la plaque à double réfraction 2 est égale à t, le déplacement d entre le rayon habituel et le rayon exceptionnel se calcule comme suit: d = t x tg 0,33160 = 0,005787 t f ( 4) Pour que le déplacement d corresponde à la moitié du pas de répétition Pc d'un triplet de photo- phores R, G, B du tube cathodique couleur 1, ci-dessus, c'est-à-dire 1/2 Pc, on détermine l'épaisseur t de la plaque à double réfraction 2 En effet, partant de la relation: d = 0,005787 r = 2 Pc on obtient l'épaisseur t selon la formule suivante 0,005787 x 2 Pc ( 5) Dans ces conditions, si le tube cathodi- que couleur 1 est par exemple un tube de type diagonal à 1,5 pouce ( 37 mm), la largeur P de la bande est égale à 30 microns et le pas de répétition Pc est égal à 180 microns; il est choisi pour que le déplacement d soit égal à 2 Pc = 90 microns, si bien quel'épaisseur t de la plaque à double réfraction 2 est égale à 15,552 mm. Comme décrit ci-dessus, dans la plaque à double réfraction 2 réalisée par exemple en cristal (cris- tal artificiel), l'axe optique Oa est choisi de façon à satisfaire à la relation v = 44,83490 par rapport à la perpendiculaire à l'écran la du tube cathodique 1 et l'épaisseur t est choisie comme cela est indiqué par l'équation ( 5). Le présent mode de réalisation tel que décrit ci-dessus est conçu pour que les rayons lumineux émis par les photophores en forme de bandes R, G, B com- posant l'écran de phosphore la du tube cathodique couleur 1 et tombant sur la plaque à double réfraction 2 soient divisés en un rayon habituel et un rayon exceptionnel. Le rayon habituel traverse directement la plaque à double réfraction 2 pour en sortir alors que le rayon exception- nel est émis par la plaque avec un décalage d = Pc par rapport au rayon habituel. C'est pourquoi lorsque l'on observe l'écran la de l'avant de la plaque à double réfraction 2, le schéma en forme de bandes découlant du rayon exception- nel est décalé de Pc par rapport à celui de l'écran la représenté à la figure 2 B, alors que le schéma de bandes correspondant au rayon habituel est celui de l'écran la représenté à la figure 2 C. En conséquence, le schéma de bandes mélan- gé formé des rayons habituels et des -rayons exceptionnels a une densité double de celle du schéma de bandes de l'écran la de la figure 2 D. Comme indiqué ci-dessus selon ce mode de réalisation de l'invention, lorsqu'on observe l'écran de phosphore la devant la plaque à double-réfraction 2, la densité du schéma de bandes formé des photophores couleurs R, G, B devient apparemment double du schéma de bandes de l'écran la, ce qui réduit l'importance de la texture des photophores en forme de bandes. Les figures 4 et 5 montrent respective- ment d'autres modes de réalisation de l'invention Aux figures 4 et 5, les éléments correspondant à ceux de la figure 1 portent les mêmes références et leur description détaillée ne sera pas reprise. Dans l'appareil d'affichage d'image selon la figure 4, la densité du schéma de bandes formé par les triplets de photophores R, G, B devient apparemment égale à quatre fois la densité de l'écran la. Comme représenté à la figure 4, en avant de la plaque à double réfraction 2, on a disposé une pla- que dite de quart de longueur d'onde( 7 I /4), 3 qui comporte un dépolarisant De même qu'en avant de la plaque de quart de longueur d'onde (ô -/4), 3, on a placé une plaque transparente à double réfraction 4 qui est par exemple réalisée en cristal (cristal artificiel) avec un décalage d entre le rayon habituel et le rayon exceptionnel égal à Pc La plaque à double réfraction 4 est formée de la même plaque à double réfraction 2 que ci-dessus sauf que le degré de déplacement d est choisi égal à a Pc. Ainsi, si l'on examine par exemple un photophore en forme de bande de couleur R de l'écran la (figure 6 A), la lumière (figure 7 A) émise par le photo- phore de couleur R contient un rayon habituel e et un o rayon exceptionnel e e Cette lumière arrive sur la plaque à double réfraction 2 qui émet le rayon habituel et le rayon exceptionnel avec un décalage égal à 1 Pc comme représenté à la figure 7 B A ce moment, le schéma en forme de bandes donne le schéma de la figure 6 B Le rayon habituel et le rayon exceptionnel ainsi émis par cette plaque à double réfraction 2 arrivent sur la plaque à quart de longueur d'onde ( X 7 /4) 3 et sont dépolarisés, de sorte que ces rayons contiennent la composante habi- tuelle e O et la composante exceptionnelle e comme cela est représenté respectivement à la figure 7 C Ces rayons arrivent alors sur la plaque à double réfraction 4 qui émet un rayon habituel et un rayon exceptionnel décalés l'un par rapport à l'autre de 1 Pc Si l'on observe r l'écran la de face, devant la plaque à double réfraction 4 (figure 6 C), le schéma des photophores en bandes de couleur R augmente de quatre foi-s de densité par rapport au schéma des bandes (figure 6 A) sur l'écran de phosphore la. Il en est-de même des schémas des photo- phores en -forme de bandes des couleurs G et B. Comme indiqué ci-dessus, selon le mode de réalisation de l'invention, représenté à la figure 4, lorsqu'on observe l'écran la de face, en avant de la pla- que à double réfraction 4, les densités des photophores en forme de bandes de couleurs R, G, B deviennent égales à quatre fois la densité des photophores d'origine, de sorte qu'en apparence on obtient le même résultat que dans le mode de réalisation représenté à la figure 1. Dans le mode de réalisation de la figure 4, les plaques à double réfraction 2 et 4 peuvent être inversées dans leur ordre de positionnement. L'appareil d'affichage d'image selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 5 est tel que la densité des schémas de photophores de couleurs R, G et B devient apparemment égale à huit fois égale à la densité d'origine. Selon le mode de réalisation de la figure 5, en avant de la plaque à double réfraction 4, on a une plaque à quart de longueur d'onde (t /4) 5 qui constitue le dépolarisant et une plaque transparente à double réfraction 6 constituée par exemple par un cristal (cris- tal artificiel) tel que le décalage d entre un rayon habituel et un rayon exceptionnel devient égal à 1 Pc. Cette plaque à double réfraction 6 est réalisée comme la plaque à double réfraction 2, ci-dessus, sauf que le degré de décalage d est choisi égal àa Pc. Les autres éléments du mode de réalisa- tion de la figure 5 sont analogues à ceux du mode de réalisation de la figure 4. De la même manière que pour l'explication concernant le mode de réalisation de la figure 4, on examinera les photophores en forme de bandes de couleur R réalisés sur l'écran la Comme dans le mode de réalisa- tion représenté à la figure 4, la plaque à double réfrac- tion 4 émet un rayon habituel et un 'rayon exceptionnel avec un décalage égal à 4 Pc comme représenté à la figure 7 D Le rayon habituel et le rayon exceptionnel émis par cette plaque à double réfraction 4 arrivent sur la plaque à quart de longueur d'onde (X /4-) 5 et sont dépolarisés par cette plaque, de sorte qu'ils contiennent une compo- sante e du rayon habituel et une composante e du rayon exceptionnel, comme cela est respectivement représenté à la figure 7 E Ces rayons arrivent sur la plaque à dou- ble réfraction 6 qui émet le rayon habituel et le rayon exceptionnel avec un décalage égal a Pc comme représenté à la figure 7 F entre-les rayons C'est pourquoi lorsqu'on observe l'écran la de face en avant de la plaque à double réfraction 6 (comme représenté à la figure 6 D), la den- sité du schéma de photophores en forme de bandes corres- pondant à la couleur R est égale à huit fois la densité du schéma des photophores en forme de bandes de l'écran la (figure 6 A). Il en est de même des schémas des photo- phores en forme de bandes correspondant aux couleurs C et B. Comme décrit ci-dessus, selon le mode de réalisation de la figure 5, lorsqu'on observe l'écran la de face en avant de la plaque à double réfraction 6, la densité des schémas de photophores en forme de bandes des rouleurs R, C et B est égale apparemment à huit fois la densité d'origine, ce qui donne le même effet dans le mode de réalisation de la figure 1. Dans le mode de réalisation de la figure , les plaques à double réfraction 2, 4, 6 peuvent être placées dans un ordre quelconque. Alors que dans les modes de réalisation représentées aux figures 4 et 5, la largeur de bande P de chaque photophore est choisie égale à 1/6 ème du pas de répétition Pc, on obtient le même effet que la largeur de bande P soit choisie égale à 1/4 ou 1/8 ème de la lar- geur de répétition Pc Ainsi en principe, on supprime la texture des photophores en forme de bandes. En outre dans les modes de réalisation représentés aux figures 4 et 5, on utilise des plaques 395 à quart de longueur d'onde (t I/4) comme dépolarisants mais il est possible d'utiliser d'autres moyens de dépola- risation. En outre alors que dans les modes de réalisation ci-dessus, on utilise un cristal (cristal artificiel) pour la réalisation des plaques à double réfraction 2, 4, 6, il est possible d'utiliser d'autres plaques à double réfraction par exemple une plaque en un polymère anisotrope Dans ces conditions, selon le même procédé que celui mis en oeuvre pour le cristal, on déter- mine la direction de l'axe optique et l'épaisseur Dans ces conditions, si dans les modes de réalisation représen- tés aux figures 4 et 5, les plaques à double réfraction 2, 4 et 6 et les plaques à quatre de longueur d'onde (ô /4) 3 et 5 sont par exemple constituées par une plaque en un polymère isotrope, le coefficient de dilatation thermique de chacune des plaques est choisi voisin Ainsi, lorsque les plaques sont collées l'une à l'autre par leur surface, à l'aide d'une résine adhésive, elles peuvent faire corps et la réflexion au niveau de l'interface en- tre les plaques est pratiquement négligeable. Selon les modes de réalisation ci-dessus, l'appareil d'affichage d'image selon l'inventions est appliqué a un tube cathodique dans lequel l'écran est formé par des photophores en bandes, parallèles l'un à l'autre, et l'invention peut s'appliquer à un appareil tel qu'un appareil d'affichage à plasma, un appareil d'affichage par fluorescence, un appareil d'affichage par électroluminescence, un appareil d'affichage à cristaux liquides etc, dans lesquels l'écran d'affichage est cons- titué par un ensemble d'éléments-image parallèles les uns aux autres. Comme le montrent clairement les exemples de réalisation ci-dessus, dans l'appareil d'affichage d'image selon l'invention, les rayons lumineux d'un ensem- ble d'éléments d'affichage d'image qui composent l'écran subissent une double réfraction par une plaque à double réfraction de façon à augmenter apparemment la densité des éléments d'affichage d'image Ainsi, lorsque l'appa- reil d'affichage d'image selon l'invention est par exem- ple appliqué à un tube cathodique couleur dont l'écran est constitué par des photophores couleur en forme de bandes parallèles les uns aux autres, on réduit la tex- ture des bandes constituées par les photophores. R E V E N D I C A T I O N S ) Appareil d'affichage d'image compor- tant un moyen d'affichage d'image ( 1) ayant un ensemble d'éléments d'affichage d'image (la) qui sont répartis de façon répétitive avec un pas (Pc) prédéterminé pour l'affichage d'une image sous la forme d'un jeu d'éléments d'affichage d'image, appareil caractérisé en ce qu'il comporte en outre une plaque à double réfraction ( 2, 4, 6) disposée devant le moyen d'affichage d'image ( 15 la) pour diviser un rayon émis par un moyen d'affichage d'ima- ge en un rayon habituel et -un rayon exceptionnel. 2 ) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'affichage d'image ( 1) est un tube cathodique couleur avec un écran (la) compor- tant-des photophores de couleurs rouge, vert et bleu, ces photophores étant disposés de façon répétée. ) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les photophores ont une-forme-de bande. 40) Appareil d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le décalage (d) entre le rayon normal et le rayon exceptionnel en avant de la plaque-à double réfraction ( 2) est choisi inférieur au pas (Pc) des différents élé- ments d'affichage d'image. ) Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le décalage (d) est choisi égal à une valeur du pas (Pc) des éléments d'affichage d'image divisé par un nombre entier. 60) Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre entier est égal à deux. ) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bandes sont disposées entre chaque fois deux photophores couleur. ) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de dépolarisation ( 3, 5) placé en avant de la plaque à dou- ble réfraction ( 2, 4), et une seconde plaque à double réfraction ( 6) en avant du moyen de dépolarisation ( 3, 5).