Brevet FR2645313A1 — publié le 19901005

Dispositif pour l'affichage dune image sur un écran, notamment en extérieur L'invention concerne l'affichage d'une image sur un écran. Il s'avère particulièrement intéressant de générer sur un écran une image, de préférence capable de couleurs, qui scit visible en plein soleil. Certaines applicaticns exigent un grand écran pouvant aller Jus?1'à une surface de l'ordre de 100 m2. De nombreuses recherches ont été effectuées dans ce domaine et n'ont abouti à ce jour à aucun dispositif connu qui soit d'une part techniquement satisfaisant et d'autre part industriellement réalisable à u prix raisonnable. L'invention vise à apporter une solution à ce problème. L'invention a pour but de proposer un dispositif capable de générer sur un- écran, de préférence de grandes dimensions, une image de préférence capable de couleurs qui soit notamment visible en extérieur en plein soleil. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif modulaire. L'invention a encore pour but de permettre l'obtention d'une image exempte de bandes de séparation internes. L'invention a aussi pour but la visuolisoticn à l'extérieur d'une telle image sous de très grands angles. L'invention vise encore la création d'images, notamment animées, à partir de sources diverses. t autre but de l'invention est de proposer un tel dispositif à un prix très économique, utilisant notamment pour une grande part des composants classiques du commerce. invention vise donc un dispositif pour l'affichage d'une image sur un écran, du type comprenant - des moyens de traitement pour tirer une image optique par exemple d'un signal vidéo, et - des moyens fonaés sur des fibres optiques, pour transférer ladite image optique sur l'écran, en particulier avec anamorphose. Selon une caractéristique générale de l'invention, les moyens de traitement comprennent . ces moyens de découpage d'image, propres à recevoir le signal vidéo, et à délivrer une pluralité de soussignaux, relatifs à des sous-ensembles disjoints et complémentaires de l'image, une pluralité d'unités de visualisation en couleur à cristaux liquides, recevant respectivement lesdits sous-signaux, et . des moyens pour éclairer la fenêtre à cristaux liquides desdites unités, par l'arrière, et en lumière sensiblement blanche, afin d'y définir des sous-images il est alors prévu que les moyens d'anamorphose soient agencés pour reporter avec grandissement lesdites sousimages sur le grand écran découpé en sections homologues de la forme des fenêtres des unités à cristaux liquides. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ciaprès et des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un synoptique schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement plus particulièrement une partie du dispositif de la figure li et - la figure 3 est une représentation schématique d'un module du dispositif selon l'invention. Les dessins comportent pour l'essentiel des éléments de caractère certain. A ce titre ils font partie intégrante de la description et pourront non seulement servir à mieux faire comprendre la description détaillée ci-après mais aussi contribuer, le cas échéant, à la définition de l'invention. Un moniteur vidéo 1 permet de visualiser, sur son écran de contrôle, une image destinée à être affichée sur écran E. L'image visualisée, peut être obtenue à partir de signaux vidéo composites 3 en provenance de sources diverses telles qu'une caméra, un magnétoscope, un vidéodisque. Une fois la source sélectionnée manuellement par un sélecteur 2, les signaux sont éventuellement traités dans un convertisseur 4 si leur standard n'est pas compatible avec celui du moniteur. Le moniteur 1, éventuellement télécommandable, pet également recevoir des signaux d'antenne 6. -Il délivre en sortie un signal vidéo représentatif de l'image à afficher sur l'écran E. Ce signal vidéo 7, éventuellement converti dans un convertisseur de fréquence 50 Hertz/60 Hertz 8, va être traité afin d'en tirer une image optique destinée à etre transférée sur l'écran E. A cet effet, les moyens de traitement comprennent des moyens de découpage d'image 9 propres à recevoir le signal vidéo 7 et à délivrer (figure 2 > une pluralité de soussignaux SS, relatifs à des sous-ensembles disjoints et complémentaires de l'image, à un ensemble électro-optique modulaire 11. Chacun de ces sous-ensembles est géré sélectivement, au sein des moyens 9, par une unité de découpage 90 et une cité de gestion générale 10, telle qu'un microordinateur, permet de commander l'ensemble des unités de découpage 90 de façon à produire des effets divers sur l'image, en particulier de l'animer. I1 est également possible en outre de générer des caractères alphanumériques sur fond d'Image. Ces moyens de découpage d'image sont par exemple ceux utilises amans les dispositifs de génération de "mur d'image" venais par exemple par la Société SYNELEC sous le nom SPACEVISION. On entend ici par "mur d'image une paroi de plusieurs mètres carrés formée par une pluralité de téléviseurs placés côte à côte. Chacun des sos-signaux SS est délivré à une unité 15 de visualisation en couleur à cristaux liquides, par exemple du type de celle commercialisée par la Société CITIZEN sous la référence UC 400 et/ou UC 401 pour la vidéo NTSC, ou bien TC 63 pour le standard vidéo PAL/SECAM. Une telle unité comporte classiquement une fenêtre à cristaux liquides et une interface électronique. Chacune des fenêtres de ces unités de visualisation 15 est éclairée par 1'arriaTe par une lumière sensiblement blanche, par exemple issue d'un faisceau de fibres optiques i4 en provenance d'une source lumineuse générale 12 équipée d'un réflecteur 13. En éclairant cette fenêtre par l'arrière, on vient projeter la sous-image correspondant au sous-ensemble de l'image totale, sur l'entrée de moyens d'anamorphose 16, fondés sur des fibres optiques. Ces anamorphoseurs optiques ont la propriété de transmettre cette sous-image avec un grandissement homothétique à leur face de sorti e qui constitue alors une section d'écran homologue de la forme de la fenêtre de l'unité de visualisation correspondante. Ainsi, l'ensemble électro-optique 11, se compose d'une pluralité de blocs optiques comprenant chacun une section d'écran, l'anamorphoseur à fibres optiques correspondant 16 et l'unité à cristaux liquides 15. Le principe de fonctionnement du dispositif est alors le suivant. L'image de grandes dimensions afficnée su l'écran E est obtenue en découpant l'image d'entrée, visualisée sur le moniteur, en un nombre de sous-images correspondant au nombre de blocs optiques. Les sous-images, affichées sur leur section d'écran respective, orment ensemble l'image de grandes dimensions. L'invention part de l'observation que la combinaison des moyens de découpage d'image, de la pluralité d'unités de visualisation à cristaux liquides, des moyens d'éclai- rement et des anamorphoseurs, permet d'apporter une solu- tion au problème posé. Cette combinaison permet notamment d'obtenir une image de grandes dimensions, visible en particulier en plein soleil, et exempte de séparations ou de bandes n--res entre les sections d'écran telles qu'on peut par exemple les observer sur les murs d'images. Cette observation est d'autant plus surprenante que cette suppression des séparations internes de l'image entre les sections d'écran, est obtenue en utilisant des moyens de découpage d'image du même type que ceux utilisés pour les murs d'images. En d'autres termes, alors que ces moyens permettent, dans l'application aux murs d'images, un découpage de l'image en tenant compte de la séparation physique entre les divers téléviseurs, ce qui provoque ces séparations ou bandes noires à l'intérieur de l'image, ces mêmes moyens permettent ici en combinaison avec les autres moyens selon lrinvention, d'obtenir une image de meilleure qualité et de plus grand confort visuel. Tel qu'illustré sur la figure 3, un anamorphoseur 16 d'un bloc optique du dispositif comporte, du côté de sa face libre, ou face de sortie, un cadre 161 maintenant une plaque noire, au ras de la face libre de laquelle débouchent les extrémités de sortie d'un faisceau de fibres optiques en matière synthétique 163 d'un diamètre de 0,5 mm. Ce faisceau comprend 19 200 fibres liées à la plaque par 160 bandes de connexion 162 comportant chacune 120 fibres. Celles-ci sont disposées selon un pas bidimensionnel choisi dépendant de l'application. Il peut varier par exemple de 2 mm à 5 mm ce qui conduira alors à un cadre de sortie rectangulaire pouvant avoir un format de 32Q mm x 240 mm jusqu' 800 mm x 600 mm. Du côté de la face d'entrée de l'anamorphoseur, c'est-àdire la face opposée à sa face de sortie, ces fibres sont rassemblées en 160 bandes contenant chacune 120 fibres jointives, mutuellement solidarisées par une résine. Dans cette application, le faisceau de fibres définit alors une face d'entrée de dimensions 80 mm x 60 mm ayant une diagonale d'environ 10 mm 4 pouces). tien que la section d'écran soit constituée ici simplement par les extrémités libres de sortie des fibres 163 débouchant au ras de la piaque noire, on peut également concevoir de disposer sur cette section d'écran, des moyens formant filtre et/ou diffuseur optique. L'unité de visualisation 15 est solidarisée de i'anamorphoseur 16 de sorte que la fenêtre couleur à cristaux liquides proprement dite 150, de mêmes dimensions que la face d'entrée de celui-ci, soit située exactement en regard de cette dernière. Des moyens formant optique de couplage sont également prévus entre l'unité à cristaux liquides et les fibres associées. Ces moyens peuvent être simplement les extrémités d'entrée libres des fibres disposées en regard de la fenêtre. On pourrait également concevoir que ces extrémités soient traitées, par exemple par polissage, pour assurer un tel couplage. Le bloc optique comprend également l'interface électronique 151 de cette unité à cristaux liquides, destinée à recevoir les sous-signaux en provenance des moyens de découpage. Bien que l'on ait décrit ci-avant une distribution de la lumière blanche à partir d'une source unIque par des moyens de distribution tels que des fibres optiques, il est possible de solidariser au sein de chaque bloc optique une source de lumière Indépendante 12 équipée d'un réflecteur 13. Le dispositif selon l'invention, entièrement modulaire, donc de réalisation et de mise en oeuvre simples, peut être fabriqué pour une grande part à l'aide de composants du commerce ce qui influe très favorablement sur son coût. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation ci-dessus décrit mais en embrasse toutes les variantes notamment la suivante - on pourrait concevoir que l'unité de découpage d'image vidéo associée à chaque unité à cristaux liquides soit incorporée au sein de celle-ci. Ainsi, l'interface électronique de cette unité à cristaux liquides et -son unité de découpage d'image pourraient être réalisées au sein d'un seul composant monolithique intégré. On désigne ici par vidéo un signal vidéo composite ou bien un signal obtenu par exemple à partir de trois signaux couleurs tels que rouge, vert, bleu, ou bien encore, plus généralement, tout signal capable de générer une image ayant ou non une potentialité couleur; cette potentialité couleur peut d'ailleurs être présente au sein du signal sans qu'elle soit exploitée au niveau de l'image. Bien que l'invention trouve son plein intérêt avec des écrans de grandes dimensions comportant plusieurs modules, il est clair que le dispositif proposé peut également être utilisé avec un seul module dans certains cas. Bien entendu, certains des moyens décrits ci-dessus peuvent être omis dans les variantes où ils ne servent pas. Revendications 1. Dispositif pour l'affichage d'une image sur un écran, du type comprenant - des moyens de traitement pour tirer une image optique d'un signal tel qu'un signal vidéo (7), et - des moyens (16) fondés sur des fibres optiques (153), pour transférer ladite image optique sur l'écran (E), en particulier avec anamorphose, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent . des moyens de découpage d'image (9), propres à recevoir le signal vidéo (7), et à délivrer une pluralité de soussignaux (SS), relatifs à des sous-ensembles disjoints et complémentaires de l'image, . une pluralité d'unités de visualisation en couleur à cristaux liquides (15), recevant respectivement lesdits sous-signaux (S), et des moyens (12,13) pour éclairer les fenêtres à cristaux liquides (150) desdites unités, par l'arrière, et en lumière sensiblement blanche, afin-d'y définir des sousimages, et en ce que les moyens d'anamorphose (16) sont agencés pour reporter avec grandissement lesdites sous-images sur le grand écran (E) découpé en sections homologues de la forme des fenêtres des unités à cristaux liquides. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'éclairage comportent une source lumineuse (12,13) pour chaque unité à cristaux liquides. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'éclairage comportent une source lumineuse générale (12,13) et des moyens (14) pour distribuer la lumière vers chaque unité à cristaux liquides. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est agencé en blocs optiques comprenant chacun une section d'écran, l'anamorphoseur à fibres optiques (16), et l'unité à cristaux liquides (15) munie de son interface électronique (151). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est associé à chaque unité à cristaux liquides (15) une unité de découpage d'image vidéo propre à gérer sélectivement le sous-ensemble d'image affecté à cet unité à cristaux liquides. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une unité de gestion générale (10), pour la commande des moyens de découpage d'image. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'anamorphose (16) comprennent un faisceau de fibres optiques (163) solidarisées par une résine du côté de l'unité à cristaux liquides, et, à l'opposé, tenues selon un pas bidimensionnel choisi, au voisinage arrière dun cadre (161) supportant une section de ltécras. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens formant optique de couplage entre l'unité à cristaux liquides et les fIbres associées. 9. Dispositi selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens formant filtre et/ou diffuseur optique en sortie de fibre sur la section d'écran.