FR2628875A1

FR2628875A1 - Display panel using coherent matrix of tapered optical fibres - uses bundle of fibres which form matrix on screen surface and face slide illuminated light focussed by parabolic mirror

Info

Publication number: FR2628875A1
Application number: FR8803487A
Authority: FR
Inventors: Jean Claude Sonigo
Original assignee: VITAMINE SARL
Current assignee: VITAMINE SARL
Priority date: 1988-03-15
Filing date: 1988-03-15
Publication date: 1989-09-22

Abstract

The display system comprises two main parts one a parabolic mirror which concentrates ambient light into a light guide (4) of constant-diameter optical fibres which conduct the light from the mirror focus, and the other a support for a transparency or liquid-crystal which is to be projected onto the screen. The light passing through the transparency is delivered to a bundle of tapered optical fibres (12), of plastic material, which has the small end of the fibres facing the transparency and the larger end terminating on the display screen so the matrix of fibre ends produce an enlarged image. The conical optic fibres are fabricated by drawing under gravity.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif de panneau d'affichage utilisant une matrice cohérente de fibres optiques coniques en matière plastique. The present invention relates to a display panel device using a coherent matrix of conical optical fibers made of plastic.

II est destiné à l'agrandissement d'images sur support photographique, ou écran à cristaux liquides, en utilisant la lumière ambiante comme source lumineuse. It is intended for enlarging images on a photographic medium, or liquid crystal screen, using ambient light as a light source.

Les dispositifs de ce type réalisés à ce jour sont constitués de fibres optiques à diamètre constant, ce qui permet qu'un très faible agrandissement et procure une image composée de points lumineux bien distincts. Ils utilisent une source de lumière artificielle de très forte puissance pour obtenir une ;luminosité suffisante après agrandissement et compenser le rendement médiocre du, en partie, à l'obligation de limiter l'échauffement au niveau du support, ainsi qu'un ensemble de lentilles optiques entre la source lumineuse et le support, pour obtenir des rayons lun.ineux parallèles, afin d 'éviter des distorsions de l'image projetée. The devices of this type produced to date consist of optical fibers of constant diameter, which allows a very low magnification and provides an image composed of very distinct light points. They use an artificial light source of very high power to obtain a sufficient brightness after enlargement and compensate for the poor performance of, in part, the obligation to limit the heating at the level of the support, as well as a set of lenses optics between the light source and the support, to obtain parallel lunar rays, in order to avoid distortions of the projected image.

Le dispositif suivant la présente invention supprime tous ces inconvénients. En effet, il permet d'obtenir trois résultats importants - gracie aux fibres optiques coniques (diamètre variable), il est possible de conserver une fenêtre de projection de dimensions égales à celle d; support à projeter, d'où gain de luminosité, sans obligation d'éloigner le projecteur de la fenêtre du panneau. The device according to the present invention eliminates all these drawbacks. Indeed, it allows to obtain three important results - thanks to the conical optical fibers (variable diameter), it is possible to keep a projection window of dimensions equal to that d; support to project, hence gain of brightness, without obligation to move the projector away from the window of the panel.

- diminution du nombre de fibres optiques nécessaires pour une définition déterminée, en fonction de l'émetteur d'image.- reduction in the number of optical fibers necessary for a determined definition, depending on the image transmitter.

- utilisation de la lumière ambiante grâce à une parabole réfléchis sante et un guide de lumière projetant des rayons lumineux parallèles directement sur le support à agrandir, supprimant ainsi tout système optique (lentilles). De plus, la luminosité du panneau est d'autant plus forte que la lumière ambiante est plus intense, ce qui permet une bonne visibilité quelle que soit le niveau de lumière ambiant.- use of ambient light thanks to a healthy reflective parabola and a light guide projecting parallel light rays directly on the support to be enlarged, thus eliminating any optical system (lenses). In addition, the brightness of the panel is all the stronger as the ambient light is more intense, which allows good visibility regardless of the ambient light level.

II est constitué par la combinaison d'abord d'un miroir parabolique destiné à capter et à concentrer la lumière ambiante qui peut dans certaines applications être remplacé par une source lumineuse artificielle, ensuite, d'un guide de lumière réalisé en fibres optiques de diamètre constant dont le rôle est de conduire la lumière depuis le foyer du miroir parabolique, où elle est focalisée, jusqu'au support de l'image à agrandir constitué par un dispositif de passage de photos diapositives ou un écran à cristaux liquides, enfin, d'une nappe de fibres optiques coniques en matière plastique, assemblées en matrice cohérente, dont une extrémité aboutit à la surface du panneau d'affichage à réaliser, l'autre étant appliquée sur le support à agrandir du coté opposé à celui recevant la lumière provenant de guide de lumière, la section des fibres optiques allant croissant du support au panneau, ce qui agrandit l'image source. Cet agrandissement est complété par un écartement entre les fibres du coté affichage. Les fibres optiques coniques, sont obtenues par un procédé particulier d'étirage par gravité. It is constituted by the combination first of all of a parabolic mirror intended to collect and concentrate the ambient light which can in certain applications be replaced by an artificial light source, then of a light guide made of optical fibers of diameter constant whose role is to conduct light from the focal point of the parabolic mirror, where it is focused, to the support of the image to be enlarged constituted by a device for passing slide photos or a liquid crystal screen, finally, d '' a sheet of conical optical fibers made of plastic, assembled in a coherent matrix, one end of which leads to the surface of the display panel to be produced, the other being applied to the support to be enlarged on the side opposite to that receiving the light from light guide, the section of the optical fibers increasing from the support to the panel, which enlarges the source image. This enlargement is completed by a spacing between the fibers on the display side. The conical optical fibers are obtained by a particular process of drawing by gravity.

Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non lin;itatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention
La figure 1 montre le dispositif dans son ensemble.In the accompanying drawings, given by way of non-illustrative example, of one of the embodiments of the subject of the invention
Figure 1 shows the device as a whole.

La figure 2 représente le capteur de lumière et le guide de lumière à fibres optiques. Figure 2 shows the light sensor and the fiber optic light guide.

La figure 3 montre le détail des fibres optiques du panneau d 'affichage. FIG. 3 shows the detail of the optical fibers of the display panel.

La figure L montre le principe de projection d'images. Figure L shows the principle of image projection.

La figure 5 montre le principe de fabrication des fibres optiques coniques. Figure 5 shows the manufacturing principle of conical optical fibers.

Le dispositif, figure 1 à 5, est constitué d'un miroir parabolique 1, recevant la lumière ambiante 2, qui est focalisée au point 3. Un guide de lumière L, constitué de fibres optiques de section constante, conduit la lumière ainsi concentrée, du foyer 3 du miroir, jusqu'à une fenêtre 5, de format identique à celui du support transparent de l'image à projeter, avec lequel elle est en contact optique direct. The device, FIGS. 1 to 5, consists of a parabolic mirror 1, receiving the ambient light 2, which is focused at point 3. A light guide L, made up of optical fibers of constant section, conducts the light thus concentrated, from the focal point 3 of the mirror, to a window 5, of format identical to that of the transparent support of the image to be projected, with which it is in direct optical contact.

Les images à projeter 6 peuvent soit être des photos diapositives, soit être formées sur un écran à cristaux liquides, où elles sont transmises par une liaison électrique 7, depuis une "régie" S pouvant aussi bien recevoir des images par voie hertzienne (Antenne TV 9, antenne PTT 10, ou niênie antenne satellite 11), ou par câble (Diinltel, Transpac, etc), que les créer ou'modifier sur ordinateur, ou par tout autre moyen. The images to be projected 6 can either be slide photos or be formed on a liquid crystal screen, where they are transmitted by an electrical link 7, from a "control room" S which can also receive images over the air (TV antenna) 9, PTT antenna 10, or one satellite antenna 11), or by cable (Diinltel, Transpac, etc.), that create or modify on computer, or by any other means.

Les images ainsi obtenues sur le support 6, sont projetées par transparence sur l'extrémité de la nappe de fibres optiques coniques 12 formant une matrice cohérente. l'autre extrémité de cette nappe aboutissant à la surface 1L du panneau d'affichage, protégée par un film transparent ou translucide 15. The images thus obtained on the support 6 are projected by transparency onto the end of the sheet of conical optical fibers 12 forming a coherent matrix. the other end of this sheet leading to the surface 1L of the display panel, protected by a transparent or translucent film 15.

L'image 6 est reconstituée sur le panneau 13 grâce à la correspondance point à point des deux extrémités de chaque fibre.Image 6 is reconstructed on panel 13 thanks to the point-to-point correspondence of the two ends of each fiber.

Les fibres optiques 12 sont coniques, c'est-à-dire que leur diamètre varie, en croissant du support 6 au panneau 13, provoquant ainsi un agrandissement de l'image source 6. The optical fibers 12 are conical, that is to say that their diameter varies, increasing from the support 6 to the panel 13, thus causing an enlargement of the source image 6.

cet agrandlssement est renforcé par l'espace 16 existant entre les extrén.ités des fibres, coté panneau. En choisissant correcte ment la nature et l'épaisseur du film 15, en fonction de 1 'ouver- ture de la lumière émise 17, I'irr,age affichée sur le panneau 13 apparaît continue au spectateur.this enlargement is reinforced by the space 16 existing between the ends of the fibers, on the panel side. By correctly choosing the nature and the thickness of the film 15, as a function of the aperture of the emitted light 17, the irradiation displayed on the panel 13 appears continuous to the viewer.

Les fibres optiques coniques sont obtenues suivant le principe représenté sur la figure 5. De la matière plastique en fusion 1P s'écoule par gravité à travers une grille 19 comportant des trous de 0,1 mm de diamètre environ. A l'arrêt de l'écoulement, grâce au poids, le diamètre de la fibre devient plus important dans la partie basse 21 que dans la partie haute 20. The conical optical fibers are obtained according to the principle shown in FIG. 5. Molten plastic material 1P flows by gravity through a grid 19 having holes of 0.1 mm in diameter approximately. When the flow stops, thanks to the weight, the diameter of the fiber becomes larger in the lower part 21 than in the upper part 20.

Grace à sa forte luminosité, son absence de consommation d'énergie, le dispositif qui vient d'être décrit se prète particulièrement bien à la réalisation de panneaux d'affichage de tous types, pouvant aussi bien être utilisés pour l'information en général, que pour la publicité, ou même l'enseignement. les images sources peuvent consister en diapositives, ou en images de type vidéo, fixes ou animées, transmises par voie hertzienne ou par câble, ou encore par le réseau téléphonique (Ecrans minitel, Dar exemple). Thanks to its high brightness, its absence of energy consumption, the device which has just been described lends itself particularly well to the production of display panels of all types, which can also be used for information in general, than for advertising, or even teaching. the source images can consist of slides, or of video type images, fixed or animated, transmitted by hertzian way or by cable, or even by the telephone network (Minitel screens, Dar example).

Le positionnement des divers éléments constitutifs donnent à ce dispositif un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été obtenus à ce jour par des dispositifs similaires. The positioning of the various constituent elements gives this device a maximum of useful effects which had not been obtained to date by similar devices.

Cependant, les formes, dimensions et dispositions des différents éIéments pourront varier dans la limite des équivalents, sans changer pour cela, la conception générale de l'invention qui vient d'etre décrite. However, the shapes, dimensions and arrangements of the various elements may vary within the limit of the equivalents, without changing the general conception of the invention which has just been described.

Claims

REVEN'DICAT10NC

10 Fiber optic display panel device characterized by the combination of a parabolic mirror (1) receiving the ambient light (2), and focusing it in (3) where it is sent in a light guide (L), consisting of constant section optical fibers terminated, at the other end, by a window (5) of the same format as the support of the image to be projected (6) and in direct optical contact with it, with a layer of optical fibers conical (12, 20, 21) of plastic material leading to the surface (14) of a panel (13), covered with an opaque or translucent transparent film (15) where the image (6) is reconstructed by virtue of the coherent matrix structure of the sheet of optical fibers (12), and enlarged thanks to the taper of the fibers (20, 21) and to the space (16) maintained between it. The support (6) receiving the image to be projected is either a device making it possible to pass slide photos, or a liquid crystal screen receiving images in digital form, by an electrical connection (7), from a control room (8) where these images come from the television network (9), the PTT network, over the air (10) or by cable, from a satellite (11) or from a video camera or a computer.

20 Device according to claim 1, characterized in that the support (6) of images to be projected is in direct optical contact with the light guide (4) on the one hand, and with the web of conical optical fibers ( 12) on the other hand, without the interposition of optical means such as lenses or diaphragms.

30 Device according to claim 1, characterized in that the parabolic mirror (1) is replaced by an artificial light source.

4 Device according to claim 1, characterized in that the screen of the image appearing on the panel (13) is made invisible by judiciously coordinating the thickness of the film (15) with the spacing (16) of the optical fibers conical (21) and the aperture angle of the light (17).

5 Device according to claim 1, characterized in that the conical optical fibers are produced by a process of drawing by gravity through a grid (19), from molten plastic (18).