Brevet FR2898724A1 — publié le 20070921

La présente invention entre dans le domaine de l'affichage et de la restitution d'image et concerne plus particulièrement des dispositifs d'affichage, en particulier de type écran. Une application préférentielle mais non limitative de l'invention consiste à des écrans de grande taille à diodes électroluminescentes. Un tel écran est employé pour reproduire un visuel fixe ou animé sur une surface de plusieurs mètres carrés afin qu'il soit visible à grande distance par un grand nombre de personnes. Ce type d'affichage trouvera une application préférentielle, mais non limitative, lors d'évènementiels, rencontres sportives, communication urbaine, etc. Tout d'abord, il convient de rappeler que l'affichage d'une image sur un écran consiste à reproduire les couleurs constituant ladite image. L'image est interprétée comme un ensemble de pixels, chaque pixel définissant alors un point de l'image. L'écran reproduit alors chaque pixel pour reconstituer ladite image. Pour ce faire, l'écran est constitué d'une matrice de pixels indépendamment commandés. Un problème réside dans la restitution la plus fidèle possible de l'image au travers de ces écrans. L'état de la technique comprend différents types de dispositif d'affichage mais l'invention vise plus spécifiquement tout type d'écrans et en particulier les écrans pourvus de diodes électroluminescentes (LED). Un écran comprend une matrice de pixels, chaque pixel étant restitué par un ensemble de sources lumineuses pouvant être des LEDs. De manière connue, les écrans géants existants sont pourvus de pixels représentés par au moins trois LED toujours de trois couleurs différentes, rouge, vert et bleue, et aptes, par combinaison, à reproduire l'ensemble du spectre visible. Chacune des trois LED représente donc une composante du spectre lumineux selon le principe de codage de couleur dit RVB . Pour tous les écrans, les trois sources lumineuses RVB S1,S2,S3 sont disposées pour former un pixel (dont C est le centre simulé par les trois sources lumineuses) selon tout type de configuration, en particulier selon un ensemble E triangulaire, comme visible sur l'exemple de la figure A dans le cas d'un écran à LEDs. L'écran est alors constitué d'une matrice M d'ensembles E de LED. Cette disposition des LEDs permet d'obtenir un spectre lumineux conforme, comme visible sur la figure B, au diagramme de l'Observateur de Référence exposé en 1931 par la Commission Internationale de l'Eclairage et dit CIE 1931 . En fait, l'oeil humain analyse davantage de nuances de couleurs dans la zone P situées à l'intersection des spectres lumineux des trois sources de lumières que dans une zone P'. De ce constat, l'invention tente de pallier l'inconvénient de l'état de la technique en proposant un dispositif d'affichage restituant plus efficacement les couleurs du spectre lumineux par rapport à l'interprétation qui en est faite par l'oeil humain. L'invention propose une répartition différente des couleurs créées plus proche de la perception de l'oeil humain. L'invention réside dans l'utilisation de la quadrichromie au travers de l'ajout d'une quatrième source lumineuse dans l'ensemble déjà présent de sources lumineuses et destinée à reproduire un pixel. En effet, l'insertion d'une source lumineuse supplémentaire, choisie préférentiellement mais non limitativement de couleur blanche, permet d'optimiser le rendu des couleurs conformément à la perception de l'aeil. Par conséquent, l'étalonnement des nuances de couleurs est recentré autour de la zone P, zone où l'oeil détient le plus de sensibilité aux différentes nuances. Le rendu des couleurs est donc plus fidèle et ces dernières sont plus lumineuses. De plus, en utilisant une source lumineuse de couleur blanche, le blanc de référence est réalisé de manière stable et homogène. Cette source lumineuse est spécifiquement une diode électroluminescente dans le cas d'un écran à LED. L'invention concerne donc un ensemble de sources lumineuses, soit des diodes électroluminescentes selon un mode de réalisation préférentiel d'écran, pour l'affichage d'au moins un pixel au sein d'une matrice. L'invention concerne aussi un dispositif d'affichage comprenant une matrice de pixels constituée d'une juxtaposition de tels ensembles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente plusieurs ensembles juxtaposés de 10 manière à former une matrice d'affichage selon un mode de réalisation de l'invention; et - la figure 2 représente une disposition selon un autre mode de réalisation de l'invention. La présente invention concerne l'affichage d'image, fixe 15 ou animée, sur un support vidéo, en particulier de type écran. Un tel écran comprend une matrice 1 de pixels définissant ladite image, ladite matrice 1 étant constituée par une juxtaposition d'ensembles 2 de sources lumineuses. Préférentiellement, cette juxtaposition peut être prévue 20 uniforme. Selon un mode préférentiel de réalisation, les sources lumineuses peuvent être des diodes électroluminescentes (LED), formant ainsi un écran à LED. De plus, un tel écran peut être prévu de grande taille. 25 Afin d'améliorer la qualité d'affichage de l'image, une caractéristique de l'invention consiste en ce qu'un ensemble 2 comprenne au moins quatre sources lumineuses toutes différentes. En effet, un ensemble 2 comprend alors trois sources R,V,B de couleurs et une source lumineuse 30 supplémentaire S. Les sources R,V,B peuvent respectivement être de couleur rouge, vert et bleu, étant aptes à reproduire par combinaison tout ou partie du spectre lumineux. En d'autres termes, l'éclairage combiné desdites sources lumineuses, seules ou en combinaison les unes aux autres, permet d'afficher toutes 35 ou parties des nuances de couleurs du spectre visible. A ce propos, la reproduction d'une couleur s'effectue par addition des trois couleurs rouge, vert et bleu, en d'autre terme par le mélange de trois longueurs d'onde. L'ajout d'une composante lumineuse blanche permet d'augmenter la luminosité de l'image ainsi reproduite. La couleur obtenue est alors une lumière composée. De manière particulière, chaque ensemble 2 de sources comprend une quatrième source lumineuse S apte à augmenter à la fois la luminosité et la définition des couleurs. Cette source S peut être de couleur blanche pour restituer une couleur blanche uniforme. Ainsi, la qualité de rendu est améliorée pour chaque pixel simulé constitué de tout ensemble 2 de quatre sources R,V,B et S, d'une part, en raison de la luminosité accrue conférée par la source S et, d'autre part, au travers du ciblage de l'échantillonnage des nuances et couleurs au niveau de la zone la plus sensible de perception de l'oeil humain. De surcroît, une source lumineuse S de couleur blanche peut produire une lumière pouvant avoir un spectre complexe proche de la lumière du jour. La combinaison des spectres des sources R,V,B et du spectre de la source supplémentaire S s'adapte donc d'autant mieux aux récepteurs de l'oeil humain. De manière avantageuse, ces quatre sources R,V,B,S peuvent être réparties de manière à former un quadrilatère ou toute autre agencement ou configuration. En particulier, elles peuvent être disposées sur chaque ensemble 2 selon un rectangle, un carré, un parallélogramme, un losange ou tout autre surface géométrique. Ces différentes mises en oeuvre dans l'espace permettent d'augmenter le nombre de pixels simulés par la matrice 1, et par conséquent la résolution de l'image, obtenant une meilleure définition de celle-ci. En effet, un dispositif d'affichage selon l'invention comprend une matrice 1 de pixels constituée d'une juxtaposition uniforme d'ensembles 2 précédemment défini. De manière classique, un pixel, modélisé par son centre 3, est simulé au centre de chaque ensemble 2 de sources lumineuses R,V,B,S. Du fait de la présence de la source supplémentaire S, l'invention permet d'améliorer le rendu du pixel simulé par un ensemble 2 de sources. En outre, la disposition particulière des sources permet d'augmenter le nombre de pixels simulés. En effet, sur la figure 1 une même source lumineuse fait parti de quatre ensembles 2 différents et un pixel modélisé par son centre 4 est alors créé entre chaque ensemble 2 contigu, horizontalement, verticalement ou en diagonal. Chaque source est éclairée de manière à simuler un pixel avec chaque source adjacente. De manière avantageuse, lesdits pixels simulés sont situés à la demie distance entre deux sources juxtaposées. Dans le cas d'un ensemble 2 organisé en carré, comme visible sur la figure 1, le nombre de pixel peut être multiplié par quatre tandis qu'il peut être multiplié par six dans une configuration en losange des ensembles 2, visible sur la figure 2. Chaque source se retrouve alors au centre d'un hexagone. Dans un cas, comme dans l'autre, la définition simulée de l'affichage est augmentée d'un facteur multiplicateur proportionnel. Par conséquent, la résolution de l'image, qui doit être affichée, est elle aussi être accrue. Pour ce faire, au moins une source d'un ensemble 2 est équidistante d'au moins quatre autres sources appartenant audit ensemble 2 ainsi qu'aux ensembles 2 qui le jouxtent. Ainsi, le pitch 5, soit la distance entre deux pixels, simulés ou non, est équivalent à la distance entre deux sources lumineuses sur la figure 1. Selon le mode de réalisation de la figure 2, les ensembles 2 sont disposés de sorte que qu'au moins une, en particulier chaque, source lumineuse d'un ensemble 2 est équidistante de six autres sources de couleurs complémentaires appartenant audit ensemble 2 ainsi qu'aux ensembles 2 qui le jouxtent. Le pitch entre deux pixels simulés est égal à la demie distance entre deux sources lumineuses. Avantageusement, la quadrichromie selon l'invention peut être exploité dans tout autre domaine. En particulier, le procédé selon l'invention trouvera une utilisation toute particulière dans le réglage d'une lumière blanche de manière précise dans le domaine de la photographie, du cinéma ou autre. De manière similaire à l'invention, on complète la lumière émise par la source lumineuse blanche par des variations de vert, rouge, bleu afin d'atteindre la température de couleur souhaitée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Ensemble (2) de sources lumineuses pour l'affichage d'au moins un pixel au sein d'une matrice (1), comprenant, d'une part, trois sources lumineuses de couleurs rouge (R), vert (V) et bleu (B) aptes à reproduire par combinaison tout ou partie du spectre lumineux et, d'autre part, une source lumineuse supplémentaire (S) apte à compléter le spectre des couleurs crées tout en augmentant la luminosité. 2. Ensemble (2) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes. 3. Ensemble (2) selon l'une quelconque des revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la source lumineuse supplémentaire (S) est de couleur blanche et apte à restituer une couleur blanche uniforme. 4. Ensemble (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les quatre sources lumineuses (R,V,B,S) sont réparties selon un polygone, un rectangle, un carré ou un losange. 5. Dispositif d'affichage, comprenant une matrice (1) de pixels constituée d'une juxtaposition uniforme d'ensembles (2) de sources lumineuses selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les ensembles (2) sont disposés de sorte qu'au moins une source (R,V,B ou S) d'un ensemble (2) est équidistante d'au moins quatre autres sources appartenant audit ensemble (2) ainsi qu'aux ensembles (2) qui le jouxtent. 6. Dispositif d'affichage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les ensembles (2) sont disposés de sorte qu'au moins une source (R,V,B ou S) d'un ensemble (2) est équidistante de six autres sources appartenant audit ensemble (2) ainsi qu'aux ensembles (2) qui le jouxtent. 7. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que chaque source 7(R,V,B, ou S) est éclairée de manière à simuler un pixel avec trois autre sources adjacentes complémentaires. 8. Dispositif d'affichage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le centre (4) dudit pixel simulé est situé à la demie distance entre deux sources (R,V,B ou S) juxtaposées.