Brevet FR2628875A1 — publié le 19890922

La présente invention a pour objet un dispositif de panneau d'affichage utilisant une matrice cohérente de fibres optiques coniques en matière plastique. II est destiné à l'agrandissement d'images sur support photographique, ou écran à cristaux liquides, en utilisant la lumière ambiante comme source lumineuse. Les dispositifs de ce type réalisés à ce jour sont constitués de fibres optiques à diamètre constant, ce qui permet qu'un très faible agrandissement et procure une image composée de points lumineux bien distincts. Ils utilisent une source de lumière artificielle de très forte puissance pour obtenir une ;luminosité suffisante après agrandissement et compenser le rendement médiocre du, en partie, à l'obligation de limiter l'échauffement au niveau du support, ainsi qu'un ensemble de lentilles optiques entre la source lumineuse et le support, pour obtenir des rayons lun.ineux parallèles, afin d 'éviter des distorsions de l'image projetée. Le dispositif suivant la présente invention supprime tous ces inconvénients. En effet, il permet d'obtenir trois résultats importants - gracie aux fibres optiques coniques (diamètre variable), il est possible de conserver une fenêtre de projection de dimensions égales à celle d; support à projeter, d'où gain de luminosité, sans obligation d'éloigner le projecteur de la fenêtre du panneau. - diminution du nombre de fibres optiques nécessaires pour une définition déterminée, en fonction de l'émetteur d'image. - utilisation de la lumière ambiante grâce à une parabole réfléchis sante et un guide de lumière projetant des rayons lumineux parallèles directement sur le support à agrandir, supprimant ainsi tout système optique (lentilles). De plus, la luminosité du panneau est d'autant plus forte que la lumière ambiante est plus intense, ce qui permet une bonne visibilité quelle que soit le niveau de lumière ambiant. II est constitué par la combinaison d'abord d'un miroir parabolique destiné à capter et à concentrer la lumière ambiante qui peut dans certaines applications être remplacé par une source lumineuse artificielle, ensuite, d'un guide de lumière réalisé en fibres optiques de diamètre constant dont le rôle est de conduire la lumière depuis le foyer du miroir parabolique, où elle est focalisée, jusqu'au support de l'image à agrandir constitué par un dispositif de passage de photos diapositives ou un écran à cristaux liquides, enfin, d'une nappe de fibres optiques coniques en matière plastique, assemblées en matrice cohérente, dont une extrémité aboutit à la surface du panneau d'affichage à réaliser, l'autre étant appliquée sur le support à agrandir du coté opposé à celui recevant la lumière provenant de guide de lumière, la section des fibres optiques allant croissant du support au panneau, ce qui agrandit l'image source. Cet agrandissement est complété par un écartement entre les fibres du coté affichage. Les fibres optiques coniques, sont obtenues par un procédé particulier d'étirage par gravité. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non lin;itatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention La figure 1 montre le dispositif dans son ensemble. La figure 2 représente le capteur de lumière et le guide de lumière à fibres optiques. La figure 3 montre le détail des fibres optiques du panneau d 'affichage. La figure L montre le principe de projection d'images. La figure 5 montre le principe de fabrication des fibres optiques coniques. Le dispositif, figure 1 à 5, est constitué d'un miroir parabolique 1, recevant la lumière ambiante 2, qui est focalisée au point 3. Un guide de lumière L, constitué de fibres optiques de section constante, conduit la lumière ainsi concentrée, du foyer 3 du miroir, jusqu'à une fenêtre 5, de format identique à celui du support transparent de l'image à projeter, avec lequel elle est en contact optique direct. Les images à projeter 6 peuvent soit être des photos diapositives, soit être formées sur un écran à cristaux liquides, où elles sont transmises par une liaison électrique 7, depuis une "régie" S pouvant aussi bien recevoir des images par voie hertzienne (Antenne TV 9, antenne PTT 10, ou niênie antenne satellite 11), ou par câble (Diinltel, Transpac, etc), que les créer ou'modifier sur ordinateur, ou par tout autre moyen. Les images ainsi obtenues sur le support 6, sont projetées par transparence sur l'extrémité de la nappe de fibres optiques coniques 12 formant une matrice cohérente. l'autre extrémité de cette nappe aboutissant à la surface 1L du panneau d'affichage, protégée par un film transparent ou translucide 15. L'image 6 est reconstituée sur le panneau 13 grâce à la correspondance point à point des deux extrémités de chaque fibre. Les fibres optiques 12 sont coniques, c'est-à-dire que leur diamètre varie, en croissant du support 6 au panneau 13, provoquant ainsi un agrandissement de l'image source 6. cet agrandlssement est renforcé par l'espace 16 existant entre les extrén.ités des fibres, coté panneau. En choisissant correctement la nature et l'épaisseur du film 15, en fonction de 1 'ouver- ture de la lumière émise 17, I'irr,age affichée sur le panneau 13 apparaît continue au spectateur. Les fibres optiques coniques sont obtenues suivant le principe représenté sur la figure 5. De la matière plastique en fusion 1P s'écoule par gravité à travers une grille 19 comportant des trous de 0,1 mm de diamètre environ. A l'arrêt de l'écoulement, grâce au poids, le diamètre de la fibre devient plus important dans la partie basse 21 que dans la partie haute 20. Grace à sa forte luminosité, son absence de consommation d'énergie, le dispositif qui vient d'être décrit se prète particulièrement bien à la réalisation de panneaux d'affichage de tous types, pouvant aussi bien être utilisés pour l'information en général, que pour la publicité, ou même l'enseignement. les images sources peuvent consister en diapositives, ou en images de type vidéo, fixes ou animées, transmises par voie hertzienne ou par câble, ou encore par le réseau téléphonique (Ecrans minitel, Dar exemple). Le positionnement des divers éléments constitutifs donnent à ce dispositif un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été obtenus à ce jour par des dispositifs similaires. Cependant, les formes, dimensions et dispositions des différents éIéments pourront varier dans la limite des équivalents, sans changer pour cela, la conception générale de l'invention qui vient d'etre décrite. REVEN'DICAT10NC 10 Dispositif de panneau d'affichage à fibres optiques caractérisé par la combinaison d'un miroir parabolique (1) recevant la lumière ambiante (2), et la focalisant en (3) où elle est envoyée dans un guide de lumière (L), constitué de fibres optiques de section constante terminé, à l'autre extrémité, par une fenêtre (5) de même format que le support de l'image à projeter (6) et en contact optique direct avec elle, avec une nappe de fibres optiques coniques (12, 20, 21) en matière plastique aboutissant à la surface (14) d'un panneau (13), recouvert d'un film transparent opaque ou translucide (15) où l'image (6) est reconstituée grace à la structure en matrice cohérente de la nappe de fibres optiques (12), et agrandie grâce à la conicité des fibres (20, 21) et à l'espace (16) maintenu entre celle-ci. Le support (6) recevant l'image à projeter est soit un dispositif permettant de passer des photos diapositives, soit un écran à cristaux liquides recevant des images sous forme digitale, par une liaison électrique (7), depuis une régie (8) où ces images proviennent du réseau télévision (9), du réseau PTT, par voie hertzienne (10) ou par câble, d'un satellite (11) ou encore d'une caméra vidéo cu d'un ordinateur. 20 Dispositif suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que le support (6) d'images à projeter est en contact optique direct avec le guide de lumière (4) d'une part, et avec la nappe de fibres optiques coniques (12) d'autre part, sans interposition de moyens optiques tels que lentilles ou diaphragmes. 30 Dispositif suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que le miroir parabolique (1) est remplacé par une source de lumière artificielle. 4 Dispositif suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que la trame de l'image apparaissant sur le panneau (13) est rendue invisible en coordonnant judicieusement l'épaisseur du film (15) avec l'écartement (16) des fibres optiques coniques (21) et l'angle d'ouverture de la lumière (17). 5 Dispositif suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que les fibres optiques coniques sont fabriquées grâce à un procédé d'étirage par gravité au travers d'une grille (19), à partir de matière plastique en fusion (18).