FR2546651A1 - PROJECTION OR DISPLAY DEVICE ACTIVATED BY A LIGHT BEAM AND HAVING A PROJECTION SURFACE - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif de projection ou d'affichage apte à être activé par un faisceau lumineux et présentant une surface de projection de préférence plane dont une très grande partie s'étend dans un même plan, ce dispositif comprenant une plaque ou un élément similaire en plexiglas ou en un matériau qui possède des propriétés de propagation de la lumière similaires à celles du plexiglas, cette plaque, qui va en s'effilant dans le sens de l'épaisseur en direction de l'une de ses extrémités, étant profilée pour admettre le faisceau lumineux actif au niveau de son extrémité opposée à celle vers laquelle la plaque s'effile en épaisseur, afin qu'il se propage le long de la surface de projection vers l'intérieur de la plaque en vue d'être ensuite rétracté dans cette dernière avant d'émerger au niveau de la surface de projection. The present invention relates to a projection or display device capable of being activated by a light beam and having a preferably planar projection surface of which a very large part extends in the same plane, this device comprising a plate or a similar element in plexiglass or in a material which has light propagation properties similar to those of plexiglass, this plate, which tapers in the direction of the thickness towards one of its ends, being profiled to admit the active light beam at its end opposite to that towards which the plate tapers in thickness, so that it propagates along the projection surface towards the interior of the plate with a view to then be retracted into the latter before emerging at the projection surface.
Le premier but de la présente invention est la conception d'un dispositif de projection ou d'affichage du type susmentionné, dans lequel le faisceau lumineux soit dispersé de manière satisfaisante sur toute l'étendue de sa surface de projection. The first object of the present invention is the design of a projection or display device of the aforementioned type, in which the light beam is dispersed satisfactorily over the entire extent of its projection surface.
Selon la présente invention, ce but est atteint par un dispositif de projection ou d'affichage du type spécifié en préambule, qui se caractérise esseniellement par le fait que la plaque présente une surface convexe sensi blement incurvée dans laquelle sont réalisés un grand nombre de renfoncements, obtenus par exemple par moletage, sablage ou estampage et possède des surfaces de réfraction de la lumière s'étendant transversalement à la direction du faisceau lumineux pénétrant par ladite extrémité d'admission de lumière de la plaque. According to the present invention, this object is achieved by a projection or display device of the type specified in the preamble, which is essentially characterized by the fact that the plate has a substantially curved convex surface in which a large number of recesses are made. , obtained for example by knurling, sandblasting or stamping and has light refraction surfaces extending transversely to the direction of the light beam entering through said light admission end of the plate.
Plusieurs modes de réalisation préférés de la présente invention vont maintenant être décrits plus en détail, mais uniquement à titre d'exemples non limitatiios, en référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 représente un certain nombre de plaques d'un dispositif de projection ou d'affichage selon l'invention, regroupées autour d'une source lumineuse commune et vues dans la direction de réfraction de la lumière
- la figure 2 représente deux plaques réunies en "parallèle"
- la figure 3 représente les plaques de la figure 2 vues du côté de leur face incurvee
- la figure 4 représente en vue latérale, un certain nombre de plaques reunies en "série" selon une rangee
- la figure 5 représente les plaques de la figure 4, vues du côté de leur face incurvée
- la figure 6 représente un certain nombre de plaques réunies en série selon une double rangée
- la figure 7 représente le dispositif associé à une source lumineuse à bolier rotatif ;
- la figure 8 est une vue en coupe transversale de la source lumineuse et de son boîtier représentés sur la figure 7
- la figure 9 représente un système d'entraînement appartenant au dispositif visible sur les figures 7 et 8
- la figure 10 est une vue en coupe transversale, d'une roue d'entraînement qui déplace en rotation le boltier autour de la source lumineuse ; et
- les figures il et 12 représentent deux modes de réalisation du dispositif de projection ou d'affichage selon l'invention utilisé dans un appareil de distorsion d'images. Several preferred embodiments of the present invention will now be described in more detail, but only by way of nonlimiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 shows a number of plates of a projection or display device according to the invention, grouped around a common light source and seen in the direction of light refraction
- Figure 2 shows two plates joined in "parallel"
- Figure 3 shows the plates of Figure 2 seen from the side of their curved face
- Figure 4 shows in side view, a number of plates joined in "series" in a row
- Figure 5 shows the plates of Figure 4, seen from the side of their curved face
- Figure 6 shows a number of plates joined in series in a double row
- Figure 7 shows the device associated with a light source with rotating bolier;
- Figure 8 is a cross-sectional view of the light source and its housing shown in Figure 7
- Figure 9 shows a drive system belonging to the device visible in Figures 7 and 8
- Figure 10 is a cross-sectional view of a drive wheel which rotates the boltier around the light source; and
- Figures 11 and 12 show two embodiments of the projection or display device according to the invention used in an image distortion device.
Le dispositif de projection ou d'affichage conforme à l'invention comprend un certain nombre de plaques 1 réalisées chacune en un matériau présentant des propriétés de propagation de la lumière. Un matériau approprié à cette fin est le plexiglas ou un matériau ayant des propriétés similaires à celles que présente le plexiglas. Chaque plaque 1 est avantageusement formée d'éléments obtenus à partir d'une pièce réalisée sous la forme d'un segment circulaire, comme cela est clairement illustré par exemple par la figure 1 qui représente des plaques 1 et 1 de différentes formes. The projection or display device according to the invention comprises a number of plates 1 each made of a material having properties of propagation of light. A suitable material for this purpose is plexiglass or a material having properties similar to those exhibited by plexiglass. Each plate 1 is advantageously formed of elements obtained from a part produced in the form of a circular segment, as is clearly illustrated for example by FIG. 1 which represents plates 1 and 1 of different shapes.
La plaque 1 présente une surface de projection 2 qui est de préférence plane. Sur sa face opposée à cette surface de projection plane 2, la plaque 1 présente une surface incurvée 3. Cette surface incurvée 3 peut être en deux parties courbes sur une zone extérieure effilée 4 de la plaque 1, afin de renforcer l'effet produit par le dispositif selon l'invention. La surface incurvée 3 peut être polie ou revêtue, par exemple d'une peinture réfléchissante ou bien peut être chromée ou traitée d'une toute autre façon permettant d'élever son pouvoir de réflexion de la lumière et/ou peut être pourvue de rainures transversales dans le même but. Toutefois, il est plus avantageux de soumettre cette surface 3 à un sablage, éventuellement suivi d'un traitement de surface. The plate 1 has a projection surface 2 which is preferably planar. On its face opposite to this planar projection surface 2, the plate 1 has a curved surface 3. This curved surface 3 can be in two curved parts on a tapered outer zone 4 of the plate 1, in order to reinforce the effect produced by the device according to the invention. The curved surface 3 can be polished or coated, for example with a reflective paint or can be chrome-plated or treated in any other way which makes it possible to increase its power of reflection of light and / or can be provided with transverse grooves for the same purpose. However, it is more advantageous to subject this surface 3 to sandblasting, possibly followed by a surface treatment.
Un diffuseur 5 qui agit d'une manière connue en soi, peut être disposé sur la surface de projection 2, de préférence lisse ou sablée, dans le but de recueillir la lumière sur la face frontale A de la plaque. Le sablage de la surface 3 est effectué dans le même but. A diffuser 5 which acts in a manner known per se, can be placed on the projection surface 2, preferably smooth or sanded, in order to collect the light on the front face A of the plate. The sanding of the surface 3 is carried out for the same purpose.
Entre la surface de projection 2 et la surface réflectrice 3, est formée une surface d'admission de la lumière 6, de préférence plane et lisse, et s'étendant à angle droit par rapport à la surface de projection 2. Between the projection surface 2 and the reflective surface 3, a light admission surface 6 is formed, preferably flat and smooth, and extending at right angles to the projection surface 2.
Au voisinage de cette surface d'admission de la lumière 6 des plaques respectives 1, est disposée une source lumineuse 7 qui peut être d'un type connu, tel que par exemple un tube lumineux, une lampe à incandescence, etc... In the vicinity of this light admission surface 6 of the respective plates 1, is arranged a light source 7 which may be of a known type, such as for example a light tube, an incandescent lamp, etc.
La lumière peut aussi être guidée en direction des surfaces d'admission de lumière respectives 6, par exemple au moyen d'un miroir.The light can also be guided towards the respective light admission surfaces 6, for example by means of a mirror.
Le faisceau lumineux émis par la source lumineuse 7 frappe la plaque 1 au niveau de sa surface 6, selon une direction sensiblement parallèle à la surface 2, comme l'indique la flèche 8. La surface réflectrice incurvée 3 renvoie dès lors le faisceau lumineux sensiblement en direction de la surface de projection 2 à travers laquelle il émerge, comme l'illustre schématiquement la flèche 9 sur la figure 1. The light beam emitted by the light source 7 strikes the plate 1 at its surface 6, in a direction substantially parallel to the surface 2, as indicated by the arrow 8. The curved reflecting surface 3 therefore returns the light beam substantially in the direction of the projection surface 2 through which it emerges, as illustrated diagrammatically by arrow 9 in FIG. 1.
L'affichage de diverses images ou symboles, ou la condition d'un éclairage uniforme en vue d'un tel affichage, peut être effectué ou obtenu'de cette manière à l'aide du dispositif objet de l'invention. The display of various images or symbols, or the condition of uniform lighting for such display, can be achieved or obtained in this way using the device object of the invention.
Les figures 2 et 3 montrent comment une source lumineuse commune 7 est utilisée conjointement avec des plaques 1 placees de part et d'autre de celle-ci, en vue de former un dispositif de projection ou d'affichage activé par la lumière et conçu conformément à la présente invention. Figures 2 and 3 show how a common light source 7 is used in conjunction with plates 1 placed on either side thereof, in order to form a projection or display device activated by light and designed in accordance to the present invention.
Les figures 4 et 5 représentent un certain nombre de plaques 1 réunies l'une à l'autre en "série" pour former une bande dans laquelle l'extré- mité extérieure 4 de la surface incurvée 3 de chaque plaque se trouve au contact de la surface d'admission de lumière 6 de la plaque 1 qui précède. Une source lumineuse 7 est mise en place le long de chaque surface d'admission de lumière 6 et, grâce à cet agencement, on obtient une surface de projection globale étendue 11, formée à partir de l'ensemble des surfaces de projection plus petites 2 sans qu'aucun joint de discontinuité ne soit formé. Figures 4 and 5 show a number of plates 1 joined to each other in "series" to form a strip in which the outer end 4 of the curved surface 3 of each plate is in contact with the light admission surface 6 of the preceding plate 1. A light source 7 is placed along each light admission surface 6 and, thanks to this arrangement, an extended overall projection surface 11 is obtained, formed from the set of smaller projection surfaces 2 without any discontinuity joint being formed.
La figure 6 représente un assemblage définissant deux surfaces de projection de grandes dimensions 12 et 13 respectivement, qui sont orientées dans des directions opposées l'une par rapport à l'autre. Pour obtenir un tel assemblage, on réunit en "série" un certain nombre de plaques 1 selon des ran gées parallèles en disposant les surfaces incurvées 3 des différentes plaques 1 en regard les unes des autres et en reliant les deux plaques des différentes paires ainsi formées 14, 15, etc... à une source lumineuse de préférence commune. Figure 6 shows an assembly defining two large projection surfaces 12 and 13 respectively, which are oriented in opposite directions relative to each other. To obtain such an assembly, a number of plates 1 are assembled in "series" according to parallel rows by arranging the curved surfaces 3 of the different plates 1 facing each other and connecting the two plates of the different pairs thus formed 14, 15, etc ... to a preferably common light source.
Les figures 7 et 8 montrent un dispositif dans lequel une plaque 1 est reliée à une source lumineuse 7 qui est enfermée dans un cylindre transparent 16 recouvert de motifs ou autres et actionné par un moteur 17, visible sur les figures 9 et 10, par l'intermédiaire d'un câble 18 et/ou d'une roue d'entralnement 19 montée sur un bras 20, le cylindre 16 étant ainsi entraîné en rotation dans le sens de la flèche 21, de sorte qu'un motif mouvant ou changeant 22 est transmis à la plaque et est affiché sur sa surface de projection plane 2 conformément au principe exposé ci-dessus. Figures 7 and 8 show a device in which a plate 1 is connected to a light source 7 which is enclosed in a transparent cylinder 16 covered with patterns or the like and actuated by a motor 17, visible in Figures 9 and 10, by l 'through a cable 18 and / or a centering wheel 19 mounted on an arm 20, the cylinder 16 being thus rotated in the direction of the arrow 21, so that a moving or changing pattern 22 is transmitted to the plate and is displayed on its flat projection surface 2 in accordance with the principle set out above.
La figure 17 représente une plaque 1 associée à une source lumineuse 7 et à un réflecteur 23 qui répand uniformément le faisceau lumineux, ce réflecteur étant positionné derrière la source lumineuse 7. Une image déformée 24, telle que par exemple une image de diapositive, mise en place entre la source lumineuse 7 et la surface d'admission de lumière 6, apparaît ainsi sous ses proportions exactes, quand elle est affichée sur la face frontale 2 de la plaque 1. FIG. 17 represents a plate 1 associated with a light source 7 and with a reflector 23 which uniformly spreads the light beam, this reflector being positioned behind the light source 7. A distorted image 24, such as for example a slide image, placed in place between the light source 7 and the light admission surface 6, thus appears in its exact proportions, when it is displayed on the front face 2 of the plate 1.
La figure 12 montre comment une image de diapositive 25 ou une image analogue est éclairée par une source lumineuse 7 qui, là encore, coopère avec un réflecteur 26. L'image subit ici une distorsion dans un système de lentilles 27, de sorte qu'une image déformée 28 est obtenue, cette image ayant sensiblement les mêmes dimensions que la surface 6 de la plaque 1. Quand l'image est affichée sur la face frontale 2 de la plaque, elle reprend à nouveau ses proportions exactes tout en étant grossie. FIG. 12 shows how a slide image 25 or a similar image is illuminated by a light source 7 which, here again, cooperates with a reflector 26. The image here undergoes distortion in a lens system 27, so that a distorted image 28 is obtained, this image having substantially the same dimensions as the surface 6 of the plate 1. When the image is displayed on the front face 2 of the plate, it again returns to its exact proportions while being magnified.
Les explications théoriques relatives à ce qui vient d'être décrit sont données ci-après. The theoretical explanations relating to what has just been described are given below.
La perte de lumière du faisceau lumineux, au cours de son trajet à travers la plaque 1 est compensée. Le faisceau lumineux affaibli, en s'éloignant encore plus de la source lumineuse 7, est compensé de par sa projection sur une petite surface de dimension croissante P2, P1. Le faisceau lumineux est réfléchi sur ces surfaces puis émerge de la plaque à travers la face frontale 2 de celle-ci. The loss of light from the light beam, during its path through the plate 1 is compensated. The weakened light beam, moving further away from the light source 7, is compensated for by its projection onto a small surface of increasing size P2, P1. The light beam is reflected on these surfaces and then emerges from the plate through the front face 2 thereof.
La forme de la plaque de projection est définie par une portion de segment circulaire. The shape of the projection plate is defined by a portion of a circular segment.
Le rayon Rx, Ry du cercle est déterminé, entre autres, en fonction des paramètres suivants
a) la perte de lumière avec la distance parcourue,
bj la dispersion de la lumière, c'est-à-dire le niveau du parallélisme des rayons lumineux pénétrant dans la plaque,
c) l'intensité de la source lumineuse, et
d), un indice qui peut etre établi pour donner la perte de lumière avec la distance parcourue à travers la plaque.The radius Rx, Ry of the circle is determined, among other things, according to the following parameters
a) the loss of light with the distance traveled,
bj the light scattering, that is to say the level of parallelism of the light rays entering the plate,
c) the intensity of the light source, and
d), an index which can be established to give the loss of light with the distance traveled through the plate.
A partir de ces paramètres, on peut trouver un ou plusieurs rayons qui procurent un éclairage excellent et uniforme sur toute l'étendue de la plaque. Une forme parfaitement appropriée serait obtenue si la surface 3 était parabolique. Il ressort de ce qui précède qu'il existe une relation entre la surface de la plaque et son épaisseur. Pour l'établir de façon simple, l'épais- seur de la plaque peut etre augmentée en fonction de ltindice susmentionné. From these parameters, one or more rays can be found which provide excellent and uniform lighting over the entire extent of the plate. A perfectly suitable shape would be obtained if the surface 3 were parabolic. It appears from the above that there is a relationship between the surface of the plate and its thickness. To make it simple, the thickness of the plate can be increased according to the above-mentioned index.
Cet indice est influencé par exemple par les lentilles, (le parallélisme du faisceau lumineux incident), l'intensité de la source lumineuse, et, dans cer- taines applications, par la nature du matériau transparent constituant la plaque.This index is influenced for example by the lenses, (the parallelism of the incident light beam), the intensity of the light source, and, in certain applications, by the nature of the transparent material constituting the plate.
Un procédé pour produire un dispositif tel que décrit ci-dessus peut consister en un procédé d'extrusion ou de pressage du matériau constituant la pièce conformée en plaque, à l'aide d'un outil d'estampage rainuré ou sablé, permettant de former deux surfaces incurvées 3, après quoi la pièce est découpée dans la zone située entre ces surfaces incurvées 3 et, le cas échéant, un chromage ou un autre traitement de surface peut être ensuite réalisé sur les sur :aces incurvées 3 des différentes plaques 1. A method for producing a device as described above may consist of a method of extruding or pressing the material constituting the shaped part into a plate, using a grooved or sandblasted stamping tool, making it possible to form two curved surfaces 3, after which the part is cut in the zone situated between these curved surfaces 3 and, if necessary, chromium-plating or other surface treatment can then be carried out on the: curved aces 3 of the different plates 1.
Un certain nombre d'exemples de domaines d'application du dispo site': décrit ci-dessus vont maintenant etre donnés. A certain number of examples of fields of application of the available site ': described above will now be given.
En premier lieu, il convient de mentionner l'affichage de photographies, images, dénominations de sociétés ou autres, dans les foires commerciales, les salons d'exposition, etc... La dimension en profondeur de la plaque lumineuse est environ 10 fois moins importante que celle d'un panneau lumineux classique. La nouvelle plaque lumineuse est plus compacte et moins encombrante au cours de son transport, et est moins susceptible d'être endommagée. First of all, it is worth mentioning the display of photographs, images, names of companies or others, in trade fairs, exhibition fairs, etc. The depth dimension of the light plate is approximately 10 times less important than that of a classic light panel. The new light plate is more compact and less bulky during transport, and is less likely to be damaged.
On peut ensuite citer la visualisation des images radiologiques dans les hôpitaux. Le dispositif selon l'invention peut être facilement installé grâce à son format réduit et élimine ainsi la nécessité de mettre en place un panneau lumineux sur un mur, ce qui est actuellement la pratique habituelle. De meilleures possibilités en ce qui concerne les conditions d'hygiène et de stérilité sont en outre offertes à un coût réduit. L'opérateur peut étudier les images radiographiques sans quitter les zones stériles de la salle d'opération puisque, par exemple, les images à visualiser peuvent etre suspendues ou plafond ou placées sur un support disposé à proximité de l'opérateur. We can then cite the visualization of radiological images in hospitals. The device according to the invention can be easily installed thanks to its reduced size and thus eliminates the need to install a light panel on a wall, which is currently the usual practice. Better possibilities for hygienic and sterile conditions are also offered at a reduced cost. The operator can study the radiographic images without leaving the sterile areas of the operating room since, for example, the images to be viewed can be suspended or suspended from the ceiling or placed on a support placed near the operator.
Les panneaux lumineux étaient autrefois rarement utilisés pour les visualisations des images radiographiques ; celles-ci étaient en général appliquées contre la vitre d'une fenêtre ou autre plaque translucide. La nouvelle plaque lumineuse objet de l'invention peut Être facilement transportée sur le chariot utilisé par les médecins au cours des visites des patients. Light panels were once rarely used for viewing radiographic images; these were generally applied against the glass of a window or other translucent plate. The new light plate object of the invention can be easily transported on the trolley used by doctors during patient visits.
il convient encore de mentionner l'utilisation du dispositif selon l'invention pour la visualisation des négatifs ou des diapositives dans le cadre des activités relatives à la photographie, comme par exemple dans les boutiques de photographes, les agences de publicité, les studios de photogra- phie, les bureaux d'architecture et les centres de loisir, et certains de ses avantages dans ce domaine sont qu'il est plus compact et moins onéreux que les panneaux lumineux classiques. il est également possible de prévoir des plaques lumineuses portatives qui peuvent être directement posées sur un bureau. mention should also be made of the use of the device according to the invention for viewing negatives or slides in the context of activities relating to photography, such as, for example, in photographers' shops, advertising agencies, photo studios - phie, architectural offices and leisure centers, and some of its advantages in this area are that it is more compact and less expensive than conventional light panels. it is also possible to provide portable light plates which can be placed directly on a desk.
Parmi les applications du dispositif selon l'invention, on peut encore citer les enseignes des façades de boutiques, qui procurent un éclairage plus uniforme et sont d'un entretien simple et peu coûteux, ainsi que les écriteaux lumineux apposés dans les vitrines des boutiques ou les locaux d'affaire intérieurs, et les panonceaux publicitaires pour toutes sortes de denrées et de biens d'équipement, que l'on trouve dans les magasins et les supermarchés. Among the applications of the device according to the invention, mention may also be made of signs on shop facades, which provide more uniform lighting and are simple and inexpensive to maintain, as well as the luminous signs affixed in the shop windows or indoor business premises, and advertising signs for all kinds of food and capital goods, found in stores and supermarkets.
Les panneaux lumineux de signalisation routière sont aussi des exemples d'application du dispositif objet de la présente invention qui leur confère des dimensions réduites et une durée de vie prolongée, tous les accessoires relatifs à la source lumineuse pouvant en outre etre logés dans les poteaux des panneaux où ils sont parfaitement bien protégés. Illuminated road signs are also examples of application of the device which is the subject of the present invention, which gives them reduced dimensions and an extended service life, all the accessories relating to the light source can also be accommodated in the posts of the panels where they are perfectly well protected.
On peut encore mentionner les feux indicateurs et les signeux lumineux de freinage des véhicules automobiles, dans lesquels la présente inven tion élimine les réflecteurs de lumièrecoûteux actuellement utilisés et réduit le poids et le volume du véhicule, ce qui est de nos jours le but recherché dans toutes les fabrications. Mention may also be made of the indicator lights and brake light signals of motor vehicles, in which the present invention eliminates the costly light reflectors currently used and reduces the weight and the volume of the vehicle, which is nowadays the aim sought after. all manufacturing.
On doit enfin citer tous les types d'appareils, de dispositifs ou d'instruments d'éclairage dans lesquels les risques d'éblouissement sont réduits et dont les dimensions sont fortement diminuées grâce à la présente invention, ainsi que les murs, parois, comptoirs, plafonds, planchers et étagères illuminés, tels que les bureaux de réception, les comptoirs de bar, les plafonds ornementaux, les escaliers et gradins éclairés, etc... Finally, mention should be made of all types of lighting apparatus, devices or instruments in which the risks of glare are reduced and whose dimensions are greatly reduced thanks to the present invention, as well as the walls, walls, counters , illuminated ceilings, floors and shelves, such as reception desks, bar counters, ornamental ceilings, illuminated stairs and bleachers, etc.
Dans le cas des balises optiques pour la circulation routière, du type à effet dit de moirage, le système à une seule ligne selon l'invention réduit la profondeur du panneau lumineux. Ceci signifie que le domaine d'application de telles balises est élargi, leur durée de vie augmentée et leur entretien réduit. In the case of optical beacons for road traffic, of the so-called moiré effect type, the single-line system according to the invention reduces the depth of the light panel. This means that the field of application of such beacons is widened, their lifespan increased and their maintenance reduced.
il va de soi que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus et représenté sur les dessins, mais peut faire l'objet de nombreuses modifications restant dans le cadre des revendications annexées. It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, but can be subject to numerous modifications remaining within the scope of the appended claims.
Claims (8)
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