Brevet FR2716031A1 — publié le 19950811

PROCEDE ET DISPOSITIF D'AFFICHAGE D'IMAGES La présente invention se rapporte au procédé et au dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, permettant à un observateur de visualiser une image à côté d'un alignement vertical d'éléments lumineux, pendant une très courte durée lors du déplacement de son regard dans le champ d'action visuelle de ces éléments lumineux. La plupart des systèmes connus affichent des images sur une surface de taille équivalente à celle des images. L'invention permet d'afficher une image à partir d'une colonne de points lumineux, et ceci pendant un très bref instant, ce qui crée un effet d'étonnement à l'observateur. En effet, si un observateur regarde cette colonne de manière fixe, il ne verra qu'une colonne lumineuse. Par contre s'il en écarte son regard, lorsqu'il le dirigera de nouveau vers cette colonne lumineuse, il verra apparaître très brièvement une image à côté de cette colonne. Cet effet d'optique est particulièrement attractif, décoratif et intéressant. Selon l'invention il est, en particulier, proposé un procédé d'affichage d'images caractérisé en ce qu'il consiste à composer une matrice à points de (L) lignes et (C) colonnes correspondant au dessin d'une image à afficher, à afficher en un lieu géographiquement fixe, successivement et chronologiquement en un temps t, toutes les colonnes de cette matrice, ou certaines de ces colonnes, de façon cyclique, pour faire apparaître cette image à un observateur immobile ou en mouvement, pendant une très courte durée du balayage de son regard vers le lieu où sont affichées les colonnes, en utilisant la caractéristique de rémanence de la rétine de l'oeil. En effet, lorsque les éléments constituant la rétine de l'oeil captent une information lumineuse 'il' à l'instant 'tl', ils conservent cette information lumineuse 'il' jusqu'à l'instant 't2', phénomène connu en soi et appelé "persistance ou rémanence de la rétine", sur lequel est fondé le cinéma. Si avant l'instant 't2', une information lumineuse 'i2' est captée, la rétine conservera au moins jusqu'à l'instant 't2' les deux informations lumineuses 'il' et 'i2' simultanément. Si de plus, avant l'instant 't2', l'oeil s'est déplacé, la rétine conservera ces deux informations lumineuses 'il' et 'i2', mais cette fois, décalées en position l'une par rapport à l'autre, proportionnellement au déplacement de l'oeil. Un observateur, immobile ou en mouvement, déplaçant son regard horizontalement vers le lieu d'affichage des colonnes, imprimera et conservera successivement sur la rétine de ses yeux les colonnes composant le dessin. Chaque colonne affichée s imprime sur la rétine de ses yeux, horizontalement décalée en position par rapport à la colonne précédemment affichée. Ce décalage horizontal de position est proportionnel à la vitesse de déplacement de son regard et à l'intervalle de temps séparant l'affichage de deux colonnes consécutives. Cet observateur verra alors apparaître l'image représentative du dessin, reconstituée sur la rétine de ses yeux, à côté de l'endroit où toutes les colonnes ont été affichées. Selon l'invention il est également proposé un dispositif d'affichage d'images mettant en oeuvre ce procédé caractérisé en ce qu'il comporte une unité d'affichage constituée d'un alignement vertical de (L) éléments lumineux égal en nombre à celui des lignes de la matrice à points représentative du dessin de l'image à afficher et de circuits pour les faire fonctionner, une unité de commande constituée d'une mémoire, modifiable et interchangeable, dans laquelle sont préprogrammées à des adresses connues les informations de la matrice à points représentative du dessin de 1 image à afficher, et de circuits permettant de lire les informations dans la mémoire et les transmettre à une vitesse réglable à l'unité d'affichage afin d'en sélecter les éléments lumineux correspondant pour que s'affiche successivement et chronologiquement toutes les colonnes de la matrice. Le mémoire peut contenir des informations relatives à plusieurs dessins d'images à afficher. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci apres et des figures s'y rapportant qui représentent - la figure 1, un schéma destiné à illustrer le procédé selon l'invention, - la figure 2, un schéma d'une matrice à points, - la figure 3, un schéma d'un dispositif d'affichage, - la figure 4, un schéma de la partie de commande du dispositif, - la figure 5, un schéma de la partie affichage du dispositif. Dans les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes références. Dans les différents schémas électroniques les dispositifs de synchronisation précise, relevant de la technologie courante, n'ont pas été représentés en vue de rendre les dessins plus clairs et de simplifier l'exposé. La figure 1 est un schéma illustrant le procédé selon l'invention L'observateur (1) déplaçant son regard (2) de gauche à droite vers le dispositif (3) de mise en oeuvre du procédé, voit apparaître pendant une très courte durée le dessin (4) à coté du dispositif (3). La figure 2 représente la constitution d'une matrice à points de (L) lignes et (C) colonnes. La figure 3 représente le schéma-bloc de ce dispositif de façon non limitative Ce dispositif est constitué d'une unité de commande (5) et d'une unité d'affichage (6). L'unité d'affichage (6) est une colonne de points lumineux, notamment des diodes électroluminescentes, ayant des temps d'allumage et d'extinction très courts en comparaison avec d'autres types d'éléments lumineux. L'allumage sélectif de ces diodes, commandé par l'unité de commande (5), permet de reconstituer successivement sur cette colonne de points lumineux les différentes colonnes composant le dessin représentatif de l'image à faire apparaître. Un signal d'horloge (CLK) généré par l'unité de commande (5) est transmis à l'unité d'affichage (6). L'unité d'affichage (6) génère un signal (DISP) à la fin de chaque cycle d'affichage d'une colonne. La figure 4 représente le schéma-bloc de l'unité de commande L'unité de commande est composée d'un circuit d'horloge (8), d'un compteur d'adresses (9), d'une mémoire (11) et d'un circuit de gestion de compteur (12). Le circuit d'horloge (8) génère un signal d'horloge (CLK) régulier et réglable pilotant le compteur d'adresses (9). Ce compteur d'adresses (9) est initialisé à l'adresse "0" à la mise sous tension du dispositif et s'incrémente d'une unité à chaque impulsion du signal d'horloge (CLK). Ces adresses sont transmises à la mémoire (11) par l'intermédiaire du bus d'adresses (10). Lorsque la mémoire (11) reçoit une adresse sur ses entrées d'adresses, elle lit le contenu de l'emplacement mémoire correspondant à cette adresse et le transmet à l'unité d'affichage par l'intermédiaire du bus de données (7). Le circuit de gestion de compteur (12) est utilisé pour permettre à un utilisateur de ce dispositif de régler le nombre de répétition du cycle d'affichage d'un dessin, dans le cas où la mémoire contient plusieurs dessins. Ce circuit de gestion de compteur (12) compte le nombre d'impulsions reçues par le signal (DISP), chaque impulsion correspondant à l'affichage d'une colonne par l'unité d'affichage. A la première impulsion du cycle d'affichage d'un dessin, il mémorise dans un registre-tampon l'adresse se trouvant sur le bus d'adresses, en tant qu'adresse de début de cycle d'affichage de ce dessin. Lorsque ce circuit de gestion de compteur (12) aura reçu (C) impulsions, il repositionnera le compteur (9) à l'adresse de début de cycle mémorisée du dessin à afficher, afin de renouveler l'affichage du même dessin, et ceci un nombre de fois x, réglable par l'utilisateur. A l'impulsion du signal d'horloge (CLK) suivant les x répétitions du cycle d'affichage, le circuit de gestion de compteur mémorise l'adresse se trouvant sur le bus d'adresses (10), considérant celle-ci comme nouvelle adresse de début de cycle pour le dessin suivant qui s'affiche également x fois. Ce processus se répète jusqu'au dernier dessin, puis une remise à zéro du compteur (9) est effectuée afin de renouveler l'affichage de tous les dessins. Ce circuit de gestion de compteur est utilisé dans un mode de réalisation du dispositif destiné à afficher plusieurs dessins. Etant facilement réalisable avec des circuits courants en électronique et afin de ne pas alourdir la description, ce circuit n'est pas plus détaillé. La figure 5 illustre le fonctionnement de l'unité d'affichage L'unité d'affichage est constituée d'un registre à décalage (16) de type série-parallèle et d'un nombre "n" de blocs d'affichage, tous identiques, référencés (13) pour le premier, (14) pour le deuxième et (15) pour le énième. Chaque bloc d'affichage est constitué de deux registrestampon identiques (17) et (18) et d'un ensemble (19) de huit éléments lumineux (20). Les huit sorties de données du registre-tampon (17) sont respectivement connectées aux huit entrées de données du registre-tampon (18) par l'intermédiaire d'un bus (21). Les huit sorties de données du registre-tampon (18) sont respectivement connectées aux huit éléments lumineux (20). Le bus de données (7) est connecté aux huit entrées du registre-tampon (17) de tous les blocs d'affichage. Le registre à décalage (16) comprend 1,n+l" sorties. Le signal d'horloge (CLK) provenant du circuit d'horloge (8) de l'unité de commande est connecté à l'entrée d'horloge du registre à décalage (16). La première sortie du registre à décalage (16) est connectée à l'entrée de validation (CE1) du registre-tampon (17) du premier bloc d'affichage (13), la deuxième sortie du registre à décalage (16) est connectée à l'entrée de validation (CE1) du registre-tampon (17) du deuxième bloc d'affichage (14), et ainsi de suite, jusqu'à la énième sortie du registre à décalage (16) qui est connectée à l'entrée de validation (CE1) du registre-tampon (17) du énième bloc d'affichage (15). La (n+l)ième sortie du registre à décalage (16) est connectée à l'entrée de validation (CE2) du registre-tampon (18) de tous les blocs d'affichage. Le signal d'horloge (CLK) est également connecté à l'entrée d'horloge de tous les registres-tampon, ceci n'étant pas représenté sur la figure 5 pour plus de clarté. A chaque impulsion du signal d'horloge (CLK), les registres-tampon utilisés mémorisent les huit données présentes sur leurs huit entrées de données. Ces huit données sont transférées sur les huit sorties de données du registre-tampon dès que son entrée de validation (CE) reçoit un signal passant du niveau logique "0" au niveau logique "1", ci-après nommé "front montant", et resteront présentes jusqu'à la réception d'un nouveau front montant. Lors de la mise sous tension du dispositif, tous les signaux sont mis au niveau logique "0". Dans cet esprit, lors de la première impulsion du signal d'horloge (CLK), la donnée lue à la première adresse de la mémoire est présente sur les huit entrées de données du registre-tampon (17) de tous les blocs d'affichage. A ce même moment, la première sortie du registre à décalage (16) passe du niveau logique "o" au niveau logique "1", envoyant ainsi un front montant sur l'entrée de validation (CE1) du registre-tampon (17) du premier bloc d'affichage (13). Cette première donnée est donc transférée sur les sorties de données de ce registre-tampon (17), se trouvant ainsi présente sur les entrées de données du registre-tampon (18) et mémorisée jusqu'à réception d'un front montant sur son entrée de validation (CE2). Par le même processus, lors de la deuxième impulsion du signal d'horloge (CLK), la donnée se trouvant à la deuxième adresse de la mémoire sera conservée dans le registre-tampon (18) du deuxième bloc d'affichage (15), et ainsi de suite, lors de la énième impulsion du signal d'horloge (CLK), la donnée se trouvant à la énième adresse de la mémoire sera conservée dans le registre-tampon (18) du énième bloc d'affichage (15). Lors de la (n+l)ième impulsion du signal d'horloge (CLK), la (n+l)ième sortie du registre à décalage (16) passera du niveau logique "0" au niveau logique "1", envoyant un front montant sur l'entrée de validation (CE2) du registre-tampon (18) de tous les blocs d'affichage. Ainsi, les "n" données mémorisées dans les "n" registres-tampon (18), correspondant à la première colonne de la matrice, seront simultanément transférées vers leurs "n" ensembles (19) respectifs d'éléments lumineux (20). De même, la (n+l)ième sortie du registre à décalage (16) enverra un front montant sur son entrée de remise à zéro (RST), remettant ainsi toutes ses sorties au niveau logique "0". La première colonne composant la matrice sera donc affichée. Ce cycle se répétera jusqu'à la dernière adresse mémoire de la zone de données du premier dessin afin d'afficher successivement les "n" colonnes de ce dessin. Il est à noter que dans l'exemple selon la figure 1, l'observateur (1) peut être en mouvement. Il est également à noter que dans l'exemple selon la figure 5, les éléments lumineux (20) peuvent être constitués de diodes électroluminescentes émettant des couleurs différentes afin d'afficher des images en couleur. La présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits. REVENDICATIONS 1) Procédé d'affichage d'images caractérisé en ce qu'il consiste à composer une matrice à points de (L) lignes et (C) colonnes correspondant au dessin d'une image (4) à afficher, à afficher en un lieu géographiquement fixe, successivement et chronologiquement en un temps t, toutes les colonnes de cette matrice, ou certaines de ces colonnes, de façon cyclique, pour faire apparaître cette image (4) à un observateur (1) immobile ou en mouvement, pendant une très courte durée du balayage de son regard (2) vers le lieu où sont affichées les colonnes, en utilisant la caractéristique de rémanence de la rétine de l'oeil. 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une image est reconstituée sur la rétine des yeux d'un observateur immobile ou en mouvement par la combinaison du déplacement de son regard et de la rémanence de la rétine de ses yeux. 3) Dispositif d'affichage d'images caractérisé en ce qu'il comporte une unité d'affichage (6) constituée d'un alignement vertical de (L) éléments lumineux (20) égal en nombre à celui des lignes de la matrice à points représentative du dessin de l'image à afficher et de circuits pour les faire fonctionner, une unité de commande (5) constituée d'une mémoire (11), modifiable et interchangeable, dans laquelle sont préprogrammées à des adresses connues les informations de la matrice à points représentative du dessin de l'image à afficher, et de circuits permettant de lire les informations dans la mémoire (11) et les transmettre à une vitesse réglable à l'unité d'affichage (6) afin d'en sélecter les éléments lumineux (20) correspondant pour que s'affiche successivement et chronologiquement toutes les colonnes de la matrice. 4) Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que la mémoire (11) peut contenir des informations relatives à plusieurs dessins d'images à afficher. 5) Dispositif selon les revendications 3 et 4 caractérisé en ce que chaque élément lumineux (20) est constitué d'un ensemble de diodes électroluminescentes émettant des couleurs identiques ou différentes.afin d'afficher des images en couleur. 6) Dispositif selon les revendications 3,4 et 5 caractérisé en ce que le nombre de répétition du cycle d'affichage d'un dessin est réglable.