Brevet FR2810147A1 — publié le 20011214

La présente invention a pour objet un écran, ou - neau, lumineux comportant un contenu informatif verbal ou figuratif, constitué fi bres optiques traitées pour donner lieu à émergence latérale de la lumière, ainsi que le procédé général de fabrication et d'un tel écran. On rappelle que suivant le brevet FR-93 15401 même inventeur, on sait conférer une telle propriété d'émergence latérale, par altérations ponctuelles des fibres, par exemple par sablage (mécanique) ou par - misation (chimique) soit en faisant défiler la fibre de plus en plus rapidement: lente ment en regard de la source altérante, soit, à vitesse de défilement constante de source par rapport à la fibre par exemple en les éloignantlles rapprochant au fur à mesure de leur défilement. On rappelle que suivant le processus enseigné par la publication précitée, la densité superficielle D(x) des altérations c'est à dire leur nom bre unité de surface, en une surface élémentaire unitaire 8s, varie, suivant le sens propagation du flux lumineux, selon une loi de progression telle qu'en un point la densité Di en ce point soit inversement proportionnelle au flux lumineux (Di en ce point, soit Di = K*ll(Di, d'où il résulte que le flux lumineux émergeant est sensiblement constant sur la longueur de la dite zone. De préférence la densité D(x) altérations est en outre telle que le flux lumineux interne à l'extrémité termi nale de fibre, soit négligeable. En d'autres termes la publication sus visée ensei gne # Que l'on peut extraire la lumière sur la longueur d'un conducteur optique en pratiquant de petites altérations ( opération définie comme le "traitement") de la couche externe du conducteur. # Que si l'on souhaite obtenir une luminosité homogène le long dudit con ducteur, il faut augmenter le nombre d'altérations au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la source de lumière. # Qu'une sortie homogène de lumière implique une loi de distribution pro gressive des densités, ou fréquences, d'altérations. Que les zones de sortie de lumière peuvent être interrompues mais que le niveau lumineux de chaque zone sera identique si on applique cette toi de progres- sivité aux parties traitées, c'est à dire si on reprend te traitement de la nouvelle partie éclairante au niveau de la fin de la précédente. # ailleurs, elle indique clairement que ce traitement peut s'appliquer in différemment a un seul conducteur (par exemple fibre optique plaque d'optique guidée) ou à plusieurs simultanément, qu'ils soient tressés, torsadés ou tissés # La publication indique également que les altérations peuvent être créées par voie mécanique (sablage, brossage,) ou chimique (attaque par un solvant), Dans ce qui suit le terme de fibre optique est équi valent à conducteur optique allongé. Le but de la présente invention est de perfectionner la méthode à appliquer sur une pluralité de fibres assemblées ou tissées. L'exemple prendra le sablage comme méthode de traitement Si, sur un ensemble de fibres juxtaposées formant une bande, on applique un masque de type pochoir et que sable uniformément à travers ce pochoir, on obtient, en alimentant les fibres en lumiere, l'image dé ce po choir. Ce pictogramme aura une luminosité décroissante en s'eloignant de la source. Si on applique à travers ce pochoir un sablage modulé suivant indications du premier brevet on obtient un pictogramme uniformément éclaire. Si le pochoir, au lieu d'être découpé, est tramé tel que les gobos employés dans les projecteurs de théâtre, tel que tes typons d'imprimerie, système fonctionne de façon identique, c'est à dire que pour obtenir une image lumineuse conforme au modèle, il faudra appliquer sablage modulé Si le pochoir tramé est en plus tramé de sorte que la luminosité produite soit progressive. c'est à dire avec une trame plus aérée d'un coté et si cette progressivité correspond à la loi indiquée par la publication sus visée, on obtiendra un pictogramme uniformément éclairé mais en appliquent un sablage constant. Ceci constitue un avantage industriel incontestable puisque les réglages, au lieu de se faire au niveau de la machine de traitement, se fe ront sur le poste informatique de création du pochoir, dont un logiciel adapté pourra apporter toutes les corrections nécessaires. Ces masques tramés peuvent représenter, non pas un pictogramme vide mais une photographie avec des niveaux de gris. Si on applique un sablage progressif sur un tel mas que, ou si éclaircit l'image du coté avant de la tramer et d'appliquer un sablage constant, obtient une reproduction de l'image avec ses niveaux gris. Si on extrait une fibre de l'ensemble fibres traité, on observe que cette fibre est conforme à celles décrites dans publication précitée puisqu'à chaque niveau de lumière correspond un nombre d'altérations à la fois pro portionnel à quantité de lumière souhaitée et. à l'éloignement de l'origine éclairante da la fibre. Les traitements par laser sont devenus communs et on peut faire trou (altération) dans une fibre, calibré en taille et en profondeur, au moyen laser, voire créer uns bulle calibrée à l'intérieur même de la fibre. Un traitement balayage laser peut être adapté à la création d'altérations dans la fibre et à l'application du procédé. Ce traitement est un traitement thermique La méthode de masquage peut 'appliquer à l'obten tion d'une surface uniformément éclairante (panneau éclairant) : un masque tramé uniformément dans le sens transversal des fibres et de plus en plus lâche dans le sens longitudinal permettra d'obtenir un panneau éclairant uniformément par un sa blage constant. II s'avère que, en colorant uniformément le panneau avant traitement, ta teinture est enlevée par le traitement simultanément à la création des altérations et qu'on obtient un résultat bien meilleur par une grande augmentation du contraste. Ainsi la présente invention a pour objet un écran lu mineux constitué d'au moins un conducteur de lumière du genre fibre optique traitée ou altérée ponctuellement pour créer en chaque point d'altération une émergence lu mineuse latérale lorsque la fibre est éclairée depuis une extrémité dite de source de la fibre, caractérisé dans sa généralité en ce que le nombre d'altérations dans une surface donnée est proportionnel d'une part à la luminosité de la dite surface et d'au tre part au nombre d'altérations présentes sur la dite fibre en amont de la dite surface par rapport sens de propagation de la lumière. Dans un premier cas d'application la distributions des altérations par unité de surface a une densité variable. Dans un second cas d'application la distributions des altérations a une densité constante sur des surface localisées. En d'autres termes, et prenant l'exemple du sablage comme moyen de produire les altérations, dans le premier cas le sablage est réalisé a densite croissante, dans le sens de propagation de la lumière dans le second cas la densite de sablage est constante mais il est réalisé sur des surfaces localisées de plus en plus grande. Dans le premier cas, la densite topique des émer gences une zone éclairante du conducteur obéissant à une de progressivité en fonction de la distance séparant la dite zone, de l'extrémité du conducteur en contact avec la source de lumière, caractérisé dans sa généralité en ce qu'un "niveau de gris" de la dite zone est défini par la surface d'une tache (S1, S2, S3 ... ), ou "spot", de la dite zone ayant reçu les altérations, et en ce que la densité des altérations d'une par tie marginale "aval" d'un spot d'une zone "amont" est sensiblement inférieure à la densité des altérations de la partie marginale "amont" d'un spot d'une zone "aval" immédiatement voisine du conducteur dans la sens de la propagation de la lumière dans ledit conducteur. Suivant une première forme de réalisation l'écran est constitué d'une pluralité de fibres optiques tissées. Suivant une deuxième forme de réalisation l'écran est constitué d'une plaque allongée d'un matériau ayant un structure de fibre optique; L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un écran qui consiste - à interposer entre la source d'altérations et le con ducteur un masque à fonction de pochoir dont les ouvertures ont des surfaces défi nissant le "niveau de gris" d'une zone du conducteur, - à opérer un déplacement relatif de l'ensemble formé par le conducteur et le masque, par rapport à la source, depuis une extrémité, dite d'entrée, du conducteur, et - à augmenter progressivement l'intensité d'altération en fonction du défilement. Suivant un premier mode de mise du procédé sus décrit, les altérations du conducteur étant obtenu par une méthode du genre projec tion comprenant le sablage et la brumisation, on rapproche progressivement la source de projection, de l'ensemble masque - conducteur au fur et à mesure de son défilement par rapport à la source de projection. Suivant un premier mode de mise du procédé sus décrit, les altérations du conducteur étant obtenu par voie thermique (focalisation éclairs, ou flash, de faisceau laser), on augmente progressivement la fréquence éclairs. Un masque ou pochoir est obtenu par exemple '- vant les techniques optiques (mylar) et/ou informatiques de la fabrication des cliches typographiques. Des masques plus complexes peuvent incorporer un cliché . Pour former sur un tissu de fibres optique une image résultera de la luminosité topique des fibres on superpose un tel masque, puis altere les fibres à travers le masque. Les techniques d'altération par sablage ou par brumisation, mettront en oeuvres des masques métalliques perforés (par exemple "gobo"). Mais aussi des techniques d'altération photochimique de la fibre pourront mettre en oeuvre de simples mylars obtenus par traitement optoélectronique informa tique. Grâce aux techniques de l'invention sus décrites, on peut obtenir des écrans formés à partir de tissus de fibres optiques et comportant parties lumineuses sous forme de texte ou d'éléments figuratifs. Ceux-ci , en raison de l'application de la règle de progressivité de la densité des altérations, auront luminosité régulièrement répartie. La fabrication de trames par informatique permet d'équirépartir de façon exacte la sortie lumineuse latérale, sensiblement fibre par fi- Pour résumer les possibilités de l'invention, on peut - à partir d'un tissu de fibres optiques obtenir par in terposition d'un masque, dit de premier type, dont les ouverture occupent une surface croissante, et par un traitement constant appliqué à l'ensemble masque - tissu, un écran à éclairage latéral constant d'une extrémité à l'autre, (première possibilité) - à partir d'un tissu de fibres optiques obtenir par in terposition d'un masque dit de second type, dont les ouvertures définissent par leur surface les niveaux de gris d'une image, par un traitement à intensité progressive appliqué à l'ensemble masque - image, écran à éclairage latéral reproduisant la site image, (deuxième possibilité) - à partir d'un tissu de fibres optiques obtenir par su perposition d'un masque du premier type et d'un masque du second type, et par un traitement à intensité constante, un écran à éclairage latéral reproduisant la dite image, (troisième possibilité) - on peut enfin, toujours à partir d'un même tissu, et au lieu de superposer les masques, les integrer l'un à l'autre en un masque unique comportant l'image avec des ouvertures reproduisant les niveaux de gris et permet tant le traitement à intensité constante; cette superposition peut être réalisée soit se lon les techniques d'obtention des "gobos" des "typons", soit directement par voie informatique pour obtenir un mylar en vue d'une attaque photochimique de la matière du masque (quatrième possibilité). L'invention sera mieux comprise à la description qui va être faite en relation avec les figures planches annexées, dans les quelles les fig.1a, b, 1c illustrent schématiquement un exemple de mise en ceuvre d'un procédé conforme à l'invention utilisant la projection (sablage ou brumisation) comme technique d'altération et un masque à ouvertures de surface croissante (première possibilité visée), les fig.2a, illustrent schématiquement un exemple de mise en oeuvre d'un procédé conforme a l'invention utilisant la projection (sablage ou brumisation) comme technique d'altération et un masque à ouvertures de surface croissante reproduisant une image (deuxième possibilité sus visée), la fig.3 représente un masque dit "gobo" du second type utilisable avec une technique d'altération croissante; la fig.4 illustre de façon schématique et à plus grande échelle, un fragment d'écran conforme à l'invention obtenu par un traitement à inten sité d'altération progressive (deuxième possibilité), et la fig.5 illustre de façon analogue un fragment d'écran obtenu par un traitement à intensité d'altération constante, mais avec un masque du premier type à ouvertures croissantes (troisième possibilité). Sur les figures 1 a,1 b, 1 c le procédé de l'invention consiste à interposer entre la source d'altérations 3 et le tissu de fibres optiques 1 un masque à fonction de pochoir 2 2b) dont les ouvertures 4 (4a, 4b) ont des surfa ces croissantes depuis une extremité du masque, puis à faire défiler ensemble en re gard de la source le masque et tissu; puisque les surfaces des ouverture du mas que croissent d'une extrémité a l'autre, la source peut être à intensité d'altération constante; le résultat sera que densité des altérations croîtra selon le sens de sens propagation de la lumière et l'écran 5 obtenu aura une luminosité constante d'une extrémité éclairante à l'autre. les figures 2a, 2b le procédé de l'invention con siste à interposer entre la source d'altérations 10 et le tissu de fibres optiques 11 un masque à fonction de pochoir 1 dont les ouvertures 13 ont des surfaces définissant le"niveau de gris" d'une zone du conducteur, et à opérer un déplacement relatif (flèches 14-15) de l'ensemble formé par le conducteur et le masque, par rapport à la source, depuis une extrémité, dite d'entrée 19, du conducteur, tout en augmentant progressivement l'intensité d'altération en fonction du défilement, par exemple en rapprochant (flèche 16) la source (1 si les altérations sont produites par sablage ou par brumisation. (fig.1 a) Le defilement synchronisé (flèches ,15,16) du mas que 12 et de la nappe du conducteur 11 en regard de la source altérante 10 entraîne directement une altération 17 des fibres qui produira sur la nappe 11 un motif lumi neux lorsque les fibres optiques seront irradiées par une source lumineuse 18 dispo sée à l'extrémité d'entrée 19 de leur nappe. (fig1 b) la fig.3, un masque 20 dit "gobo" a été obtenu selon une technique de tramage voie chimique voisine de celle de la fabrication des "typons des imprimeurs; ii constitué d'une multitudes de petits orifices sensi blement circulaires dont le diamètre correspond à un niveau de gris; l'élément figuratif de cet exemple est celui d'un visage de femme. La 4 illustre, schématiquement et de façon gros sie, une partie d'un écran relevant l'invention, afin de permettre de bien compren dre la définition de cette dernière, ecran constitué d'un "tissu" ayant des fils constitués de fibres optiques 1 reliées entre elles par des fils transversaux; il apparaît qu'une zone Z1 comporte une tache, ou spot, S1 ayant reçu, par un traitement approprié tel que sablage, brumisation ou autre, des altérations (petits points sur la figure); cette première zone précède dans le sens de propagation de la lumiere (flèche L) une se conde zone Z2 comportant elle aussi un spot S2; si les taches avaient des surfaces egales, les altérations ayant une densité de plus en plus grande dans le sens de pro pagation conformément à la loi de distribution visée plus haut, lumière émergente serait sensiblement égale pour chacune des deux zone; tel n' pas le cas de la si tuation illustrée puisque la surface de S1 est supérieure à celle S2. La zone Z1 se- plus lumineuse que la zone Z2. Ainsi, d'une manière générale surface des spots détermine les niveaux de gris des zones qu'ils occupent. La figure 5 illustre le même tissu que celui de la fi gure précédente mais traité avec une source d'altération d'intensité constante, mais avec superposition d'un masque déterminant une image avec ses niveaux de gris (spot S'1, S'2), et d'un masque du premier type dont les ouverture telles que 01, 02,03, 04 (01 surface d'altération. On notera en comparant les deux figures précéden tes qu'il apparaît dans les zones Z1, Z'1 ou Z2, Z'2 un même nombre de points lumi neux, et que les procédés sont équivalents dans leur résultat, à ceci près qu'il peut etre plus facile d'appliquer un traitement à intensité d'altération constante, même si doit recourir à l'usage d'un second masque II doit être compris que l'invention porte d'une part sur des nouveaux écrans lumineux informatifs faisant application des règles du brevet cité en préambule, mais d'autre part aussi sur un procédé mettant en oeuvre au moins un écran ou pochoir doté d'espaces vides (trames); ou encore des écrans opti ques du genre "mylar" pour une altération par traitement photochimique des nappes ou tissus de fibres optiques, ou encore des programmes informatiques pour piloter des générateur Laser en fréquence de flash, les dits programmes gérant d'une part la progressivité des fréquences d'une extrémité à l'autre de l'écran, d'autre part l'occul tation de certaine zone pour définir les niveau de gris du contenu informatif de l'écran. REVENDICATIONS 1.-Ecran lumineux constitué d'au moins un conducteur de lumière du genre fibre opti que traitée ou altérée ponctuellement pour créer en chaque point d'altération une émergence lumineuse latérale lorsque la fibre est éclairée depuis une extrémité dite de source de la fibre, caractérisé en ce que le nombre d'altérations dans une surface donnée proportionnel d'une part à la luminosité de la dite surface et d'autre part au nombre d'altérations présentes sur la dite fibre en amont de la dite surface par rapport sens de propagation de la lumière. 2.- Ecran lumineux selon la revendication 1, caractérisé caractérisé en ce qu'un "niveau de gris" de la dite zone est défini par la surface d'une tache (S1, S2, S3 ... ), ou "spot", de la dite zone ayant reçu les altérations, et en ce que la densité des altérations d'une partie mar ginale "aval" d'un spot d'une zone "amont" est sensiblement inférieure ' la densité des alterations de la partie marginale "amont" d'un spot d'une zone "aval" immé diatement voisine du conducteur dans la sens de la propagation de la lumière dans ledit conducteur; (fig.4) 3.- Ecran lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un "niveau de gris" de la dite zone est défini par la surface d'une tache (S1, S2, S3 ... ), ou "spot", de la dite zone ayant reçu les altérations, et en ce que la densité des altérations spot d'une zone "amont" est sensiblement égale à la densité des altérations spot d'une zone "aval", la surface traitée du spot de la zone amont étant plus petite que la surface traitée du spot de la zone aval (01 Ecran lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une plaque allongée d'un matériau ayant un structure de fibre optique; 5.- Procédé de realisation d'un écran selon la revendication 1, caractérisé: en ce qu'il consiste à interposer entre la source (10) d'altérations et le conducteur masque (12) à fonction de pochoir dont les ouvertures (13) ont des surfaces définissant le "niveau de gris" d'une zone du conducteur 1), et à opérer un déplacement relatif (fleches 14,15) de l'ensemble formé par le conducteur et le masque, par rapport à source, depuis une extrémité, dite d'entrée, du conducteur, et à augmenter progressivement l'intensité d'altération en fonction du défilement; 6.- Procédé de realisation d'un écran selon la revendication 1, caractérisé: en ce qu'il consiste à interposer entre la source (10) d'altérations et le conducteur premier masque (12), dit de second type, à fonction de pochoir dont les ouvertures (13) ont des surfaces définissant le "niveau de gris" d'une zone du conducteur (11), à interposer entre la source (10) d'altérations et le conducteur un second masque à fonction de pochoir dont les ouvertures ont des surfaces croissantes (01 déplacement relatif (fleches 14,15) de l'ensemble formé par le conducteur et le masque, par rapport à source, depuis une extrémité, dite d'entrée, du conducteur, et à garder constante l'intensité d'altération en fonction du défilement.