EP0327454B1 - Ecran d'affichage de très grandes dimensions - Google Patents

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EP0327454B1
EP0327454B1 EP89400281A EP89400281A EP0327454B1 EP 0327454 B1 EP0327454 B1 EP 0327454B1 EP 89400281 A EP89400281 A EP 89400281A EP 89400281 A EP89400281 A EP 89400281A EP 0327454 B1 EP0327454 B1 EP 0327454B1
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France Telecom SA
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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/305—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being the ends of optical fibres

Definitions

  • the present invention relates to a very large display screen. It finds an application in the realization of screens for purposes of decoration, information, animation ... intended for use outdoors, in public places, etc.
  • Cinematograph projection screens have been known for a long time and for some time the so-called "giant” screens allowing the projection of television images.
  • Remote light signaling devices using light emitting diodes coupled to optical fibers are also disclosed in document FR-A-2573896.
  • the invention according to claim 1 is precisely intended to remedy these drawbacks. To this end, it offers a screen whose principle and structure make it possible to reach considerable display surfaces, for example 50 meters by 50 meters, or more. Despite its very large dimensions, the brightness and definition of the image are excellent, and the complexity of the control system remains acceptable.
  • a screen consisting of a curtain of suspended optical fibers and of different lengths, these lengths being such that the free ends of the fibers define a surface, which is the display surface, the other ends of the fibers being optically coupled to as many light-emitting diodes.
  • This flat surface is preferably rectangular or square; but it could be circular or elliptical.
  • the light-emitting diodes consist of triads emitting primary colors, such as red, green and blue. The display is then made in color.
  • the display screen shown in FIG. 1 comprises a horizontal rectangular frame 10 from which optical fibers 20 are suspended. These fibers have different lengths, so that their free ends define a rectangular surface 22, which is the surface of display.
  • the optical fibers are also optically coupled to light-emitting diodes 30, which in the example illustrated, are assembled in a frame 32. These diodes are electrically connected to a control and addressing assembly 34.
  • the fibers belonging to the same line parallel to the long side of the frame 10 all have the same length.
  • the fibers belonging to the same line parallel to the short side of the frame have a length which increases linearly with the depth, the rear fibers thus being notably longer than the front fibers.
  • the display square can have, for example, sides 50 meters long.
  • the depth of the screen (length of the small side of the frame 32) can be 3 meters.
  • Such a screen can be broken down into elementary display zones, each of which makes it possible to form an image element (or "pixel").
  • Such an elementary zone bears the reference 40 in FIG. 1 and is shown in more detail in FIG. 2A-2B.
  • Each elementary zone can include 3000 points, which requires 3000 diodes.
  • An elementary area can have a side of 0.5 meters. Its depth can be 30 mm. There are thus 100x100 or 10,000 unit areas of this type for the entire screen. The assembly thus requires 10,000x3,000, ie 30 million light-emitting diodes.
  • Figure 3 shows how the fibers are grouped into triads 20R, 20V and 20B. These fibers guide quasi-monochromatic lights, respectively red, green and blue, coming from suitable diodes. Thus, to each triad of points in an elementary zone correspond a luminance and a chrominance. The control of all the diodes associated with an elementary zone makes it possible to give the pixel corresponding to this zone the desired luminance and chrominance. Certain diodes may not be excited for low luminance levels or for chrominances corresponding to pure primaries.
  • each pixel corresponds to a power ranging from 0 to 3W.
  • the power can reach 30 kW.
  • plastic optical fibers are used.
  • Such fibers have a diameter of 0.5 mm. 1000 triads of such fibers are thus grouped by elementary zone. Thirty triads occupy the 30 mm offered in depth (they are therefore almost contiguous) and the 500 mm offered in length.
  • the total weight of the screen is 19 tonnes. However, this weight can be reduced if the fibers are no longer suspended on a single frame (such as 10 in FIG. 1) but on two (or more) frames placed at different heights, the second being placed for example at mid -height. The rear fibers, which are normally the longest, are then cut in half.
  • the fiber curtain constituting the screen can be mounted floating freely, which can lead, in windy conditions, to a slow movement of the image, a happy effect.
  • the screen has a modular character at the level of an elementary area first, at the global level then. It is therefore possible, as required, to combine several screens such as that of FIG. 1, either side by side to increase the width, or even one above the other to increase the height.
  • screens can be produced in the form of a vertical stripe, for messages written in a language for which the writing goes from top to bottom (Japanese for example).

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

  • La présente invention a pour objet un écran d'affichage de très grandes dimensions. Elle trouve une application dans la réalisation d'écrans à des fins de décoration, d'information, d'animation... destinés à une utilisation en plein air, dans les lieux publics, etc.
  • On connaît depuis longtemps les écrans de projection du cinématographe et depuis quelque temps les écrans dits "géants" permettant la projection d'images de télévision.
  • Des mosaïques d'écrans vidéo ont également fait leur apparition.
  • Des technologies sophistiquées, mettant en oeuvre des cristaux liquides, des tubes à décharge, etc., ont permis également la réalisation d'écrans plats de grande surface.
  • Des dispositifs de signalisation lumineuse à distance utilisant des diodes électroluminescentes couplées à des fibres optiques sont également divulgués par le document FR-A- 2573896.
  • Bien que donnant satisfaction à certains égards, ces techniques présentent l'inconvénient de ne pas permettre la réalisation d'écrans de très grandes dimensions, c'est-à-dire de quelques dizaines de mètres de côté. Les écrans du type à projection pêchent par défaut de luminosité et de définition et les écrans plats par excès de difficulté d'adressage.
  • L'invention selon la revendication 1 a justement pour but de remédier à ces inconvénients. A cette fin, elle propose un écran dont le principe et la structure permettent d'atteindre des surfaces d'affichage considérables, par exemple 50 mètres sur 50 métrés, ou plus. Malgré ses très grandes dimensions, la luminosité et la définition de l'image sont excellentes, et la complexité du système de commande reste acceptable.
  • Ce résultat est obtenu, grâce à l'invention, par un écran constitué d'un rideau de fibres optiques suspendues et de longueurs différentes, ces longueurs étant telles que les extrémités libres des fibres définissent une surface, qui est la surface d'affichage, les autres extrémités des fibres étant optiquement couplées à autant de diodes électroluminescentes.
  • Bien que des surfaces d'affichage de toute forme (concave, convexe, en calotte sphérique, etc.) soient possibles, on préfère le plus souvent une surface plane.
  • Cette surface plane est de préférence rectangulaire ou carrée ; mais elle pourrait être circulaire ou elliptique.
  • Selon un mode de réalisation avantageux, les diodes électroluminescentes sont constituées de triades émettant des couleurs primaires, comme le rouge, le vert et le bleu. L'affichage s'effectue alors en couleur.
  • De toute façon les caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre. Cette description porte sur des exemples de réalisation donnés à titre explicatif et non limitatif et elle se réfère à des dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 montre un écran selon l'invention ;
    • la figure 2A-2B montre une zone élémentaire d'affichage ;
    • la figure 3 montre une triade de fibres optiques guidant des lumières de trois couleurs primaires.
  • L'écran d'affichage représenté sur la figure 1 comprend un cadre rectangulaire horizontal 10 auquel sont suspendues des fibres optiques 20. Ces fibres ont des longueurs différentes, de sorte que leurs extrémités libres définissent une surface rectangulaire 22, qui est la surface d'affichage.
  • Les fibres optiques sont par ailleurs couplées optiquement à des diodes électroluminescentes 30, qui dans l'exemple illustré, sont rassemblées dans un cadre 32. Ces diodes sont reliées électriquement à un ensemble de commande et d'adressage 34.
  • Naturellement, il n'est pas nécessaire de rassembler en un seul panneau toutes ces diodes. On peut aussi bien les grouper en divers paquets répartis à proximité de l'écran.
  • Dans le mode de réalisation illustré, les fibres appartenant à une même ligne parallèle au grand côté du cadre 10, ont toutes une même longueur. Mais les fibres appartenant à une même ligne parallèle au petit côté du cadre, ont une longueur qui augmente linéairement avec la profondeur, les fibres arrière étant ainsi notablement plus longues que les fibres avant.
  • Le carré d'affichage peut présenter, par exemple, des côtés de 50 métrés de long. La profondeur de l'écran (longueur du petit côté du cadre 32) peut être de 3 mètres.
  • On peut décomposer un tel écran en zones élémentaires d'affichage, qui permettent chacune de former un élément d'image (ou "pixel"). Une telle zone élémentaire porte la référence 40 sur la figure 1 et est représentée plus en détail sur la figure 2A-2B.
  • Chaque zone élémentaire peut comprendre 3000 points, ce qui nécessite 3000 diodes. Une zone élémentaire peut avoir 0,5 mètre de côté. Sa profondeur peut être de 30 mm. Il existe ainsi 100x100 soit 10 000 zones unitaires de ce type pour la totalité de l'écran. L'ensemble requiert ainsi 10 000x3 000 soit 30 millions de diodes électroluminescentes.
  • Comme il faut nécessairement couper les fibres au moment de la réalisation de l'écran pour leur donner la longueur appropriée, il est possible de les biseauter, pour favoriser une directivité vers le lieu d'observation. C'est ce qui est illustré sur la figure 2A. Mais on peut aussi les couper selon un plan de section droite (figure 2B).
  • La figure 3 montre comment les fibres sont groupées en triades 20R, 20V et 20B. Ces fibres guident des lumières quasi-monochromatiques, respectivement rouge, verte et bleue, provenant de diodes appropriées. Ainsi, à chaque triade de points d'une zone élémentaire correspondent une luminance et une chrominance. La commande de l'ensemble des diodes associées à une zone élémentaire permet de donner, au pixel correspondant à cette zone, la luminance et la chrominance souhaitées. Certaines diodes pourront ne pas être excitées pour les faibles niveaux de luminance ou pour les chrominances correspondant à des primaires pures.
  • Avec des diodes pouvant rayonner une puissance de 1 mW, chaque pixel correspond à une puissance allant de 0 à 3W. Pour l'ensemble de l'écran, la puissance peut atteindre 30 kW.
  • De préférence, on utilise des fibres optiques en plastique. De telles fibres ont un diamètre de 0,5 mm. On groupe ainsi 1 000 triades de telles fibres par zone élémentaire. Une trentaine de triades occupe les 30 mm offerts en profondeur (elles sont donc quasiment jointives) et les 500 mm offerts en longueur.
  • Avec des fibres pesant environ 25 g par 100 m, le poids total de l'écran est de 19 tonnes. Mais on peut réduire ce poids si l'on suspend les fibres non plus sur un seul cadre (tel que 10 sur la figure 1) mais sur deux (ou plus) cadres placés à des hauteurs différentes, le second étant disposé par exemple à mi-hauteur. Les fibres arrière, qui sont normalement les plus longues, se trouvent alors réduites de moitié.
  • Le rideau de fibres constituant l'écran peut être monté flottant librement, ce qui peut conduire, en cas de vent, à un lent mouvement de l'image, d'un heureux effet. Cependant, si l'on tient à une image fixe, il est toujours possible de disposer un ou plusieurs films transparents, en plastique par exemple, dans ou autour du rideau de fibres.
  • Après cette description, on voit que l'écran présente un caractère modulaire au niveau d'une zone élémentaire d'abord, au niveau global ensuite. On peut donc, en fonction des besoins, associer plusieurs écrans tels que celui de la figure 1, soit côte à côte pour augmenter la largeur, soir les uns au-dessus des autres pour augmenter la hauteur. En particulier, on peut réaliser des écrans en forme de bande verticale, pour des messages rédigés en une langue pour laquelle l'écriture va de haut en bas (le japonais par exemple).

Claims (6)

  1. Ecran d'affichage de très grandes dimensions comprenant des fibres optiques (20) dont une première extrémité est couplée à une diode électroluminescente (30), et une seconde extrémité définit un point d'une surface d'affichage, caractérisé par le fait que les fibres optiques (20) forment un rideau de fibres suspendues, ces fibres ayant des longueurs différentes telles que lesdites secondes extrémités définissent ladite surface d'affichage (22).
  2. Ecran d'affichage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface d'affichage est un plan.
  3. Ecran d'affichage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la surface d'affichage est un rectangle.
  4. Ecran d'affichage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'écran est divisé en zones élémentaires d'affichage, chaque zone comportant une pluralité de fibres définissant un élément de l'image affichée.
  5. Ecran d'affichage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les diodes électroluminescentes sont groupées en triades émettant trois couleurs primaires, l'affichage étant alors en couleur.
  6. Ecran d'affichage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fibres optiques sont des fibres en matière plastique.
EP89400281A 1988-02-03 1989-02-01 Ecran d'affichage de très grandes dimensions Expired - Lifetime EP0327454B1 (fr)

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EP0327454A1 EP0327454A1 (fr) 1989-08-09
EP0327454B1 true EP0327454B1 (fr) 1992-12-30

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