专利名称：具有用于照亮屏幕的光源的屏幕支撑设备的制作方法
具有用于照亮屏幕的光源的屏幕支撑设备
本发明涉及一种用于显示图像的设备，所述设备包括被支撑结构支撑 的屏幕。尤其是，本发明涉及包括支撑结构的设备，所述设备具有用于支 撑所述屏幕的支撑元件，每一个所述支撑元件都在接触区和所述屏幕接 触，所述设备还包括用于照射在所述屏幕上的每个照明区的光源。
存在一种在充当演出舞台或舞池的表面上放映图像的需要。为了能够 支撑跳舞者的重量，使用了非常厚的玻璃板。在这些透明的玻璃下面布置
互相连接的屏幕例如液晶显示屏(LCD屏幕)，穿过这个大的玻璃板可以 看见这些屏幕的图像。将支撑元件放在图像的中间、正好在玻璃片的下面 是不可能的，否则图像将包含一个洞，且很难在不同的LCD屏幕板之间 调整图像。为了补救这个缺陷，这些板只在它们的边缘4皮支撑，并且具有 相关场地的尺寸和形状。场地如演出舞台或舞池的尺寸越大，玻璃板就越 厚。缺点是这种安装是唯一的，且仅仅相应于相关的场地。并且，场地覆 盖的面积越大，这样的安装就越难实现并且越昂贵。
因此本发明的目的是能够使用一种可以形成用来投射图像或录像的表 面的i殳备，该i殳备适应于不同大小和不同形状的演出舞台或活动场地，且 在缺少支撑图像的能力时，不必借助于使用非常厚的玻璃板。
因此本发明的目的是用于根据介绍显示图像的设备，其中所述光源被 定位成使得由邻近的光源产生的所述照明区相互重叠，因而形成一个重叠 区，在所述支撑元件和所述屏幕之间的接触区重叠在所述重叠区上。因此 根据本发明，当光源照射所述屏幕时，只有它们的光是可见的，且接触区 将因此被源的发光强度掩盖或减小。
优选地，所述屏幕包括光漫射装置，所述漫射装置用于漫射所述光源 发出的光，使得每个照明区由被漫射光晕环绕的照明中心区组成并在所述 漫射面上形成。这能够使清晰的光点在漫射装置上显示。这些点对应于中
心照明区。这允许确定所显示的图〗象的像素。这些漫射光晕可以在每一个 像素之间实现视觉转换。
优选地，所述屏幕包括一个厚度为e的透明部分，所述透明部分位于 所述支撑元件和所述光漫射装置之间。这个透明部分可以在光漫射装置上 增大漫射的范围。
优选地，所述透明部分的所述厚度e小于由下列关系式给出的值emax: emax=(l + L)cotan(a/2) —h
其中
h是光源(2、 3、 4和5)和所述透明部分(6)之间的最短距离， L是每个支撑元件(12)和最近光源(2、 3、 4和5)之间的距离， l是所述接触区的中心和边缘之间的距离，以及 a是所述光源的直接照射角。
事实上，与接触区重叠的重叠区仅仅由漫射的光晕的重叠来获得，直 接照射的光束不重叠。当通过漫射光晕的重叠来掩盖接触区时，这可以避 免像素的重叠。
优选地，所述透明部分是包括第一面和第二面的透明元件例如玻璃或 有机玻璃，所述接触区在所述第一面上，以及所述漫射装置是位于所述透 明元件的所述第二面上的半透明元件例如后投影屏幕。这允许本发明将反 向投射的常用布粘贴在例如玻璃板上来使用它们。
进一步优选地，所述设备包括第二透明元件，所述漫射装置位于所述 第一透明元件和所述第二透明元件之间。这可以保护所述漫射装置不一皮碰 撞和弄脏。
根据实现的优选方式，所述设备包括至少一个用于支持所述光源的支 持装置，所述支持装置设置为与所述支撑元件的距离为d并与所述屏幕的 距离为d，，因而在所述支持装置和所述支撑元件之间以及在所述支持装置 和所述屏幕之间确定空间，使得所述屏幕的振动不直接或不借助于所述支 撑元件传递给所述光源。
优选地，用于支持所述光源的所述支持装置是包括所述光源的板，所 述板包含让所述支撑元件通过的穿透孔。
根据实现的另一优选方式，所述设备具有包括隔片的盒子的形状。当 传送或安装的时候，这可以保护全部光源。这还允许并排连接几个设备， 以通过根据本发明的几个设备来覆盖表面。
优选地，所述隔片包括至少一个允许电缆通过的通道。
根据实现的另一优选方式，所述设备包括控制装置，所述控制装置允 许控制由所述光源发出的光的参数。这尤其允许为了显示图像或图像的一 部分而控制所述设备。
优选地，根据本发明的设备的结构包括隔板，所述隔板允许所述控制 装置从所述设备的剩余部分隔离开。
根据实现的另 一优选方式，所述设备包括使所述设备与根据本发明的 至少另 一个设备连接的连接装置。
本发明的第二个目的是根据本发明的至少两个设备的组合设备，这些 设备相邻接，使得一个设备的边缘和另一设备的边缘相邻接，因而两个设 备的屏幕构成一个组合屏幕，所述组合屏幕的面积相当于每一个设备的每 一个屏幕的面积之和。
按照根据本发明的第二个目的实现的优选方式，所述组合设备包括一 个总控制装置，所述总控制装置和所述组合设备的全部设备连接，以控制 全部所述设备将图像投射在所述组合屏幕上。
参考附图，根据下列说明书，本发明的目的、目标和特性将呈现得更 清楚，其中，
图1示出了根据本发明的设备的一部分的透视图。
图2示出了根据本发明的设备的横截面图。
图3示出了根据本发明的设备的剖面的详细视图。
图4示出了根据本发明的设备的底部视图。 如图1所示，设备包括具有支撑元件12的结构10。为了更清楚起见， 屏幕和接线没有在图1中显示。该设备也包括被至少一个支持装置1支持 的光源2、 3、 4和5。优选地，支持装置1是包含所述光源2、 3、 4和5 的板。该板包括让支撑元件12通过的孔。优选地，板1被支撑装置15例 如榫支撑，如图1所示。优选地，所述板1固定在所述支撑装置15上。 图1示出两个支持装置1。优选地，全部支持装置1或一个支持装置(当 只有一个支持装置时)覆盖了全部设备。为了图1的清楚起见，只有一半 的设备被支持装置l覆盖，因此被光源覆盖。优选地，支持装置是连接光 源2、 3、 4和5的印刷电3各。
优选地，光源以勻称的方式分布。如图1所示，每一个支撑元件12 都被对应于最近的光源2、 3、 4和5的光源组包围。优选地，这光源组中 的每一个都和支撑元件12有相同的距离。
根据本发明的设备包括隔片30和17。根据图1所示的优选实施例， 该设备具有盒子的形状，并包括在其每个边缘上的隔片30和板17。边缘 30可以保护设备的侧面，特别是包含光源2、 3、 4和5的照射装置。板 17是还可以保护这些照射装置的底面。板17包含至少一个允许电缆通过 的通道18。同样，隔片30包含允许电缆通过的通道16。例如这些电缆是 能够给光源2、 3、 4和5供电的连接电缆。注意为了清楚起见，只有一个 支撑元件被标注为12,且同样只有围绕这个支撑元件的光源2、 3、 4和5 的组被标注。然而适用于此支撑元件12和这些光源2、 3、 4和5的说明 适合于引伸到在本图1中示出的所有其它的支撑元件和围绕其的光源。隔 片30也包括优选地扩展到隔片30的整个长度和设备的内部的边缘32和/ 或边框33。边缘32和支撑元件12有相同的高度。
图2显示了根据本发明的设备的剖面图。剖面图根据横穿在其中部的 支撑元件12的轴来实现。屏幕9被支撑元件12支撑。屏幕9与支撑元件 12接触的部分被规定为接触区13。优选地，支撑元件12具有榫的形状， 其顶部是平的。如图2所示，这个平的顶部完全和所述屏幕9接触，因此 对应于所述接触区13。
优选地，屏幕9由厚度为e的透明部分6构成。由于透明，想要一种 让光通过并允许清楚地辨别穿过它的厚度的物体的物质。透明部分6的第 一面在接触区13和支撑元件12接触。屏幕9还包括在所述透明部分6的 第二面上的漫射装置7。因此，光源2、 3通过透明部分6照射漫射装置7。 因此照明区在漫射装置上形成。该区主要由照明中心区组成，该照明中心 区对应于经过光源的漫射装置和在照明中心区周围的漫射光晕的直接照 明。漫射光暈由漫射装置产生。例如透明元件6可以是玻璃板，其第二面 被喷沙处理并因此使光漫射。在这种情况下，透明元件6的第二面构成了 漫射装置。
优选地，透明部分是透明元件，如透明的玻璃板，以及漫射装置7是 位于所述透明元件6所述第二面上的半透明元件，如后投影屏幕。由于半 透明，想要一种让光通过但是不允许清楚地辨别穿过它厚度的物体的l仑廓 的物质。
优选地，第二透明元件8放置在漫射装置7的另一侧面。漫射装置7 因此位于第一透明元件6和第二透明元件8之间。第二透明元件可以保护 漫射装置7。因此，从图1和图2看出，显然当屏幕布置在结构IO上时， 光源2、 3、 4、 5及其支持装置l被限制在边缘30、屏幕9和板17中间。 优选地，当透明元件6和8为玻璃时，它们有相同的厚度，这可以增加屏 幕9的强度。
优选地，边缘32可以有利地支持所述屏幕。边框33可以调整在屏幕 9的装置上由所述结构IO构成的盒子的关闭。所述结构IO优选地包括隔 板24。
优选地且如图2所示，支撑元件12的一大部分径直延伸直到支撑面 100,所述设备靠着支撑面IOO处于支撑状态中。因此，施加在屏幕9上 的力向着所述支撑面100的方向分布在全部支撑元件12上，并且朝着支 撑面100被直接传递。这可以加强所述设备的牢固性，同时减轻了在屏幕 9上的应力。
图3阐明了使本发明运行的方法。这里涉及如图2所示的支撑元件12 中的一个的放大表示。由于涉及穿过支撑元件12的剖面图，只有两个光
源2和3是可见的。为了简单起见，第二透明元件8没有显示。光源2和 3产生照射漫射装置7的光束。光源2产生照明区52,而光源3产生照明 区53。根据本发明及如图3所示，照明区52和53互相重叠并因此产生了 重叠区50。根据本发明，接触区13重叠在重叠区50上。因此，接触区 13在照明区52和53上是不可见的或出现得很少。
在图3中，在每个照明区52和53的内部示出虚线圆弧。在该虚线圆 内部的照明中心区56或57对应于通过相应的光源2和3的漫射装置7的 直接照射。由所述光源单元2或3发出的光穿过透明元件6并直接到达漫 射装置7。然而，光亮被漫射元件7扩散在照明中心区56和57的边上， 使得漫射光晕58和59围绕每个照明中心区56或57，这使照明区52或 53扩大。这相当于通过漫射的照射，并对应于图3中在每一个照明区52 或53中间划线的边缘和虚线圆弧之间所包含的区域。因此，每一个照明 中心区56或57可以构成在屏幕上显示的图像的一个点，也就是说对应于 一个像素。漫射光晕58和59在这种情况下建立了从一个像素到另一个《象 素的转换。在图3中，我们注意到，漫射光暈58和59允许形成具有优选 地等于或大于接触区13的尺寸的重叠区50,以便有能够掩盖接触区13的 重叠。
优选地，透明元件6的厚度e能够增加漫射。实际上，光源的直接照 射的光束没有被严格地限制。通常，光源如发光二极管被定义为具有直接 照射角a。包含在这个角内的光束对应于相对于源的总发光度定义的发光 度的百分比，其一般大于50%。包含在这个角内的光束被定义为直接照射 的光束。然而在这个角之外，存在某种光亮。厚度e允许由光源2和3发 出的直接照射的光束以外的这种光亮在接触区13和漫射装置7之间传递， 因此扩展了漫射光晕58和59。
优选地，重叠区50和接触区13完全重叠，因此具有大于或等于接触 区13的尺寸。
进一步优选地，照明中心区56和57不互相重叠。因此当每个照明中 心区56和57对应于组成在屏幕上显示的图像的一点时，也就是说，当每 个照明区56和57对应于一个像素时，图像比较清晰，因为像素没有混合。
在这种情况下，透明元件6的厚度e小于或等于由下列关系式给出的值 e鹏=(1 + L ) cotan(a/2)- h
其中
h是光源2、 3、 4和5与所述透明部分6之间的最短3巨离， L是每一个支撑元件12与最近光源2、 3、 4、 5之间的距离， l是所述接触区的中心和边缘之间的距离，以及 a是光源2、 3、 4、和5的直接照射角。
因此重叠区50只由漫射光暈58和59的重叠组成。因而这些光晕允i牛 从照明中心区56到照明中心区57的转移和接触部分13的掩蔽。
因此根据本发明，当光源2、 3、 4和5照射所述漫射装置7时，只有 这些光源的光线是可见的，且接触区13因此根据光源的强度被掩盖或减 小。这允许在设备中增加用于支撑屏幕9的支撑元件12的数量，而不改 变在整个屏幕9上被投射的图像或光强度。优选地，每个支撑元件12^皮 四个光源2、 3、 4和5包围。
本发明的另一个优点是当允许增加支撑元件12时，本发明允许屏幕9 承受向支撑面100的方向施加的应力，所有的这些应力分布在全部支撑元 件12上。根据屏幕9准备承受的应力的强度，只需增加同样多数量的支 撑元件12。
优选地，支持装置1设置为与支撑元件12的距离为d处及与屏幕9 的距离为d，。因而确定了处于支撑元件12和支持装置1之间以及屏幕9 和支持装置l之间的空间14。事实上，屏幕9受到的振动不直接从屏幕9 传递到支持装置1或从支撑元件12传递到支持装置1。这能够直接或通过 支撑元件12减弱在光源的振动。优选地，当支持装置1是板时，其包括 让支撑元件12通过的孔，且板的边缘不和支撑元件12接触。如图3所示， 支撑元件12是榫，在板1上该榫的直径小于它从内部通过的孔。 优选地，支撑装置15包括与板1接触的弹性装置，以便避免通过所述
支持装置15向板1传递振动。
图4显示了根据本发明的设备的底部视图。优选地，所述设备包括控 制装置40，其可控制由所述光源2、 3、 4和5发出的光的参凄t。此控制装 置可控制每个光源2、 3、 4或5的光强度或被这些光源发射的颜色。因此 图像可在所述设备的屏幕9上被;改映，每个光源对应于在屏幕9上显示的 图像的一个像素。优选地，光源2、 3、 4和5是发光二极管(DEL)。
优选地，此设备包括隔板24,其允许所述控制装置40从设备的剩余 部分隔离开，如图1、 2和4所示。板17可将控制装置40从光源2、 3、 4 和5隔离开。孑L 18实现了从光源到控制装置40的连接装置的通道。
优选地，所述设备包括连接装置42和44,其能够将所述设备连接到 根据本发明的另一个设备。如图4所示，连接装置42和44允许电缆的连 接以连接所述设备。为了清楚起见，这些电缆在图4中没有显示。当所述 设备具有盒子的形状时，在边缘30的内部的通道16允许电缆的通过或电 连接以将其连接到连接装置42和44。在图4中，连接装置42和44直接 连接到控制装置40。
根据本发明的两个设备的连接可实现至少两个设备的组合设备。这两 个设备优选地被连接，使得一个设备的边缘和另一个设备的边缘相邻接。 因此，两个设备的两个屏幕构成一个组合屏幕，其面积相当于每个设备的 每个屏幕的面积之和。
优选地，前述组合设备连接到总控制装置，所述总控制装置连接组合 设备的全部设备以控制全部设备。此总控制装置可以控制每个设备的全部 光源，并因此可以将图像投射在组合屏幕上。本发明因此可以形成尺寸可 调节的组合屏幕.组合屏幕的面积是所选定的设备的数量的函数。
因此，本发明可实现能够靠在支撑面IOO上的組合屏幕。例如，它可 以关系到上面放置彼此连接的所述设备的舞池。我们因此得到能承受很多 人的活动场地。该活动场地构成了一个可散布图像的屏幕。跳舞者的重量
分布在全部支撑元件12上。根据整个活动场地应该承受的重量，设备包 括或多或少的支撑元件12,本发明允许掩盖它们。
在这种情况下，屏幕优选地包4奮两个透明元件6和8,如前所述，这 些透明元件例如主要由层状玻璃板或有机玻璃板组成。
权利要求
1.一种用于显示图像的设备，包括屏幕(9)，支撑结构(10)，其具有用于支撑所述屏幕(9)的支撑元件(12)，每个所述支撑元件(12)在接触区(13)和所述屏幕(9)接触，光源(2、3、4和5)，其用于照射在所述屏幕(9)上的每个照明区(52、53)；所述光源(2、3、4和5)定位成使得由彼此相邻的光源产生的所述照明区相互重叠，并且因此形成了一个重叠区(50)，在所述支撑元件(12)和所述屏幕(9)之间的接触区(13)重叠于所述重叠区(50)上。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述屏幕(9)包括一个光漫射装 置(7),所述光漫射装置(7)用于漫射由所述光源(2、 3、 4和5)发 出的光以使每个照明区(52、 53)因而由被漫射光晕(58、 59)围绕的照 明中心区组成并在所述漫射面(7)上形成。
3. 根据权利要求2所述的设备，其中所述屏幕(9 )包括厚度为e的透 明部分(6),所述透明部分(6)位于所述支撑元件(12)和所述光漫射 装置(7)之间。
4. 根据权利要求4所述的设备，其中所述透明部分(6)的厚度e小于 由下列关系式给出的值emax:emax=(1 + L ) cotan(a/2)-h其中h是光源(2、 3、 4和5)和所述透明部分(6)之间的最短距离， L是每个支撑元件(12)和最近光源(2、 3、 4和5)之间的距离， l是所述接触区的中心和边缘之间的距离，以及 a是所述光源的直接照射角。
5. 根据权利要求3或4所述的设备，其中所述透明部分(6 )是包括第一面和第二面的透明元件，如玻璃或有机 玻璃，所述接触区(13)在所述透明元件(6)的第一面上，以及所述漫射装置(7)是位于所述透明元件(6)的所述第二面上的半透 明元件，如后投影屏幕。
6. 根据权利要求5所述的设备，其包括第二透明元件(8),所述漫射 装置(7)位于所述第一透明元件(6)和所述第二透明元件(8)之间。
7. 根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其包括至少一个用于支 持所述光源(2、 3、 4和5 )的支持装置(1 ),所述支持装置(1 )设置 为与所述支撑元件(12)的距离为d并与所述屏幕(9)的距离为d，，因 而确定了在所述支持装置(1)和所述支撑元件(12)之间以及在所述支 持装置(1)和所迷屏幕(9)之间的空间，使得所述屏幕(9)的振动不 直接或不通过所述支撑元件(12)传递到所述光源(2、 3、 4和5)。
8. 根据权利要求6所述的设备，其中用于支持所述光源(2、 3、 4和5 ) 的所述支持装置(1 )是包括所述光源(2、 3、 4和5 )的板(1 )，所述 板(1 )包括让所述支撑元件(12)通过的穿透孔。
9. 根据前述权利要求的任一项所述的设备，其中所述设备具有包括隔 片(30、 17)的盒子的形状。
10. 根据权利要求8所述的设备，其中所述隔片(30、 17)包括至少一 个允许电缆通过的通道(16、 18)。
11. 根据前述权利要求的任一项所述的设备，其包括控制装置(40), 所述控制装置(40)可以控制由光源(2、 3、 4和5)发出的光的参数。
12. 根据权利要求10所述的设备，其中所述设备的结构(10)包括可 以将所述控制装置(40)从所述设备的剩余部分隔离开的隔板(24)。
13. 根据前述权利要求的任一项所述的设备，其包括连接装置，所述连 接装置用于将所述设备连接到根据前述权利要求的任一项的至少另一设 备。
14. 根据前述权利要求的任一项的至少两个设备的组合设备，所述设备 相邻接，使得一个设备的边缘和另一个设备的边缘相邻接，因而两个设备 的屏幕构成了 一个组合屏幕，所述组合屏幕的面积相当于每个设备的每个 屏幕的面积之和。
15. 根据权利要求13所述的组合设备，其包括总控制装置，所述总控 制装置连接到所述组合设备的全部设备，以控制所述全部设备以便将图像 才殳射到所述组合屏幕上。
全文摘要
用于显示图像的设备，包括屏幕(9)；支撑结构(10)，其包括用于支撑所述屏幕(9)的支撑元件(12)，每个所述支撑元件(12)在接触区(13)与所述屏幕(9)接触；光源(2、3)，其用于在所述屏幕(9)上照射每个照明区；所述光源(2、3)被定位成使得由相邻的光源产生的所述照明区相互重叠，因而形成重叠区，在所述支撑元件(12)和所述屏幕(9)之间的接触区(13)重叠在所述重叠区上。
文档编号G09F19/22GK101176137SQ200680010800
公开日2008年5月7日 申请日期2006年2月23日 优先权日2005年4月5日
发明者伊凡·皮埃德, 克里斯托夫·伯努瓦, 弗朗罗·弗朗哥伊斯 申请人:埃尔顿公司