Brevet FR2027379A1 — publié le 19700925

ï 2027379 La présente invention concerne ûn appareil de projection optique et plus particulièrement un appareil de projection associé à un écran à réflexion. On connaît actuellement ûn écran à réflexion qui renvoie la plus grande partie de la lumière vers l'appareil de projection et fournit une image 5 dont la luminance est relativement importante pour une faible intensité de projection mais avec un angle de vision très étroit. L'écran à réflexion est généralement constitué par plusieurs billes ou perles de verre de faible diamètre, fixées sur une couche de matériau réfléchissant la lumière de façon à être contigUes mais sans se superposer. La moitié de chacune des perles de verre se 10 trouvant du côté du matériau réfléchissant est noyée dans ce matériau de sorte que la lumière qui arrive sur l'écran à réflexion est réfléchi® par la surface arrière de la perle suivant la direction de la lumière incidente. Par conséquent lorsqu'un appareil de projection envoie une image sur l'écran à réflexion, la lunière réfléchie est renvoyée vers l'appareil de projection et dans son 15 voisinage de sorte que, lorsque les yeux d'un spectateur se trouvent dans le voisinage de cet appareil de projection, ce spectateur peut voir une image possédant une luminance relativement importante mais lorsqu'il se trouve en dehors de cet angle de vision relativement étroit, il ne peut pas voir l'image formée sur l'écran» Le spectateur doit donc se trouver dans une position par-20 ticulière pour voir l'image de sorte qu'il doit rechercher la meilleure position de vision. La présente invention se propose de fournir un nouvel appareil de projection grâce auquel le spectateur peut facilement sa trouver dans la meilleure position de vision en s'asseyant simplement dans un fauteuil sans avoir 25 à chercher la position correcte, l1image projetée sur l'écran à réflexion ne pouvant pas être vue tant que le spectateur n'est pas assis dans le fauteuil. Suivant la présente invention, un dispositif de projection est monté sur un fauteuil et la lumière provenant de ce dispositif de projection est envoyée ou dirigée vers vin écran à réflexion, à partir du voisinage des yeux 30 d'un spectateur assis dans le fauteuil, par l'intermédiaire d'un système optique constitué par un objectif de projection, un miroir réfléchissant, etc. Suivant une forme de réalisation de la présente invention, le dispositif de projection est fermement fixé sur le dos du fauteuil et le miroir réfléchissant est disposé au-dessus de la tête du spectateur. 35 Suivant une autre forme de réalisation de la présente invention, deux dispositifs de projection sont fixés de chaque côté du fauteuil de façon que le spectateur puisse voir une image stéréoscopique. Suivant une autre forme de réalisation de la présente invention, on utilise un miroir réfléchissant semi-annulaire pour diriger la lumière prove-40 nant du dispositif de projection vers l'écran à réflexion et dans le système 69 45433 2 2027379 optique de la source lumineuse, on utilise un miroir réfléchissant concave torique ou un objectif torique dont la surface est obtenue en faisant tourner un arc approprié autour d'un axe situé dans son plan et passant par une extrémité de cet arc de façon à obtenir une image semi-annulaire de la source limi-5 neuse, ce qui permet d'utiliser très efficacement cette source lunineuse. Suivant une quatrième forme de réalisation de la présente invention, plusieurs appareils de projection du type décrit ci-dessus peuvent être installés dans une pièce et par conséquent plusieurs écrans à réflexion peuvent être suspendus aux murs de sorte que plusieurs spectateurs peuvent voir différentes 10 images projetées sur les écrans sans aucune interférence. Un avantage particulier de la présente invention réside dans le fait qu'un mur ou un écran sur lequel on ne voit rien, peut soudain recevoir une image au moment où un visiteur ou un speetateur s'assied dans le fauteuil sur lequel est monté l'appareil de projection suivant la présente invention. Cette caractéristique peut 15 faire naître des effets très remarquables dans tin spectacle ou une réunion* Suivant la présente invention, l'image projetée sur l'écran à réflexion peut apparaître simplement en s'asseyent dans le fauteuil sans rechercher la meilleure position de vision. L'image apparaissant sur l'écran ne peut pas être vue sans que le spectateur soit assis dans le fauteuil. Même 20 lorsque plusieurs images sont projetées sur un écran à réflexion commun, chaque spectateur voit une image particulière suivant le fauteuil dans lequel il est assis* La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière donnée h titre d'exenple et 25 représentée au dessin annexé dans lequel : La figure 1 est une vue de côté schématique d'une forme de réalisation de la présente invention. La figure 2 est une vue de face de la forme de réalisation représentée dans la figure 1. 30 Les figures 3 à 6 sont des vues de face de différentes formes de réalisation de la présente invention. La figure 7 est un schéma représentant une variante de la forme de réalisation représentée dans la figure 6. La figure 8 est une vue en perspective d'un miroir réfléchissant 35 torique concave utilisé dans le système optique de la source lunineuse des formes de réalisation précédentes, la surface réfléchissante de ce miroir étant obtenue en faisant tourner un arc autour d'un axe situé dans son plan et passant par une des extrémités de cet arc* La figure 9 est une vue en perspective d'un objectif torique utilisé 40 dans le système optique de la source lumineuse des formes de réalisation 69 45433 3 2027379 précédentes, la surface de cet objectif étant obtenue de la même façon que celle qui a été décrite pour la surface du miroir représenté dans la figure 8. Dans la figure 1, l'image d,un objet est projetée, sur un écran à réflexion 1, à l'aide d'un dispositif de projection 5, contenant l'objet à 5 projeter et une source lumineuse, etc.., par l'intermédiaire d'un objectif de projection 4 et d'un miroir réfléchissant 3, l'ensemble étant monté sur un fauteuil 2. L'écran à réflexion 1 est entouré d'un cadre 1a absorbant la lumière , ce cadre pouvant être suspendu au mur. Le airoir réfléchissant 3 est disposé de façon que les yeux d'un spectateur assis sur le fauteuil 2 soient 10 presque à la même hauteur que le miroir réfléchissant 3. Le fauteuil 2, et par conséquent le miroir réfléchissant 3, sont placés en face de l'écran à réflexion 1 de sorte que l'objet'à projeter, disposé dans le dispositif de projection 5, peut être projeté sur l'écran h réflexion par l'intermédiaire de l'objectif de projection 4 et du miroir réfléchissant 3, et que l'image projeta tée sur l'écran à réflexion ne peut être vue que par le spectateur assis dans le fauteuil 2. Corne représenté dans la figure 3, le miroir réfléchissant 3 peut être constitué par un airoir réfléchissant 31 possédant une surface semi-annulaire de sorte que la surface réfléchissante de ce miroir peut être disposée plus près des yeux du spectateur. 20 Dans la figure 4, deux appareils de projection sont montés sur un fauteuil 41. L'appareil situé du côté gauche comporte un miroir réfléchissant 42, un objectif de projection 43 et un dispositif de projection 44, tandis que l'appareil situé du côté droit comporte un miroir réfléchissant 45, un objectif de projection 46 et un dispositif de projection 47. Un objet stéréoscopique 25 droit est disposé dans le dispositif de projection 44 tandis qu'un objet stéréoscopique gauche est disposé dans le dispositif de.projection 47. L'ftnage de l'objet stéréoscopique drèit n'est vu que par l'oeil droit du spectateur tandis que l'image de l'objet stéréoscopique gauche n'est vu que par l'oeil gauche du spectateur, de sorte que ce spectateur voit une image tri-dimension-30 nelle sur l'écran. Coone représenté dans la figure 5, au lieu d'utiliser les miroirs réfléchissants 42 et 45, cm peut utiliser deux miroirs réfléchissants 51 et 52 possédant une surface cylindrique semi-annulaire. Dans toutes les formes de réalisation décrites ci-dessus, on peut monter sur le fauteuil un dispositif de commutation convenable pour changer 35 l'objet projeté, par exemple un bouton-poussoir, et/ou un bouton permettant la mise en marche d'un appareil de reproduction sonore ou un appareil semblable. Le fauteuil peut être un fauteuil pivotant 61, comme représenté dans la figure 6. Le fauteuil pivotant 61, sur lequel est monté un appareil de projection du type mentionné, pivote sur une base 61b par l'intermédiaire d'un axe 40 61a et est utilisé dans une forme de réalisation représentée dans la figure 7 69 45433 4 2027379 dans laquelle plusieurs écrans à réflexion A, B, C, D ... sont suspendus sur les murs, les fauteuils pivotants a,b,ç... étant placés au centre de la salle de projection. Un spectateur assis dans le fauteuil b peut voir les écrans A, B, C et D lorsqu'il fait pivoter son fauteuil de sorte qu'il peut 5 voir les images projetées sur les écrans A, B, C et D sans qu'elles interfèrent les unes avec les autres. On prévoit de préférence un dispositif à crans d'immobilisation sur le fauteuil pivotant de façon qu'il puisse être positionné bien en face de chacun des écrans et que pour les différentes positions angulaires occupées par ce fauteuil, les objets soient automatiquement commutés de l'un à 10 l'autre* Lorsque l'on utilise un miroir réfléchissant de forme smi-annulaire dans le dispositif de projection (figures 3 et 5), il est préférable d'utiliser une source lumineuse identique à celles représentées dans les figures 8 et 9. Dans la source lunineuse représentée dans la figure 8, on utilise un miroir 15 réfléchissant torique concave 81, de sorte que la source lunineuse 82 est concentrée suivant une image lunineuse 82a de foxme annulaire* La surface réfléchissante concave du miroir 81 est obtenue en faisant tourner un arc approprié autour d'un axe situé dans son plan et passant par une extrémité de cet arc. Dans la figure 9, on a représenté un objectif cylindrique semi-annulaire 20 91. La surface de l'objectif 91 est obtenue de la même façon que celle du miroir réfléchissant 81. Une source lumineuse 92 est concentrée par l'intermédiaire de l'objectif 91 pour fournir une image 92 semi-circulaire. Lorsque le système optique du dispositif de projection fournit «me telle image lunineuse semi-annulaire en avant de l'objectif de. projection, la source lunineuse est 25 utilisée de façon plus complète de sorte que l'on peut obtenir une image possédant une brillance unifoxme sur toute son étendue. Dans toutes les formes de réalisation décrites, on utilise des miroirs réfléchissants mais on doit comprendre que l'objectif de projection peut être placé directement en face de l'écran à réflexion. Dans ce cas, l'objectif de 30 projection doit être placé au voisinage des yeux du spectateur comme c'est le cas pour le miroir réfléchissant* 69 45433 5 2027379 REVENDICATIONS 1 - Appareil de projection caractérisé par le fait qu'il comporte en combinaison un écran à réflexion, un siège disposé en face de 1* écran à réflexion, un dispositif de projection monté sur ledit siège et destiné à 5 projeter l'image d'un objet sur l'écran à réflexion, et un système optique permettant la projection de l'image sur l'écran à partir du dispositif de projection, de façon que la lumière de projection soit dirigée vers l'écran à partir d'une position voisine des yeux du spectateur assis dans le fauteuil» 2 - Appareil de projection suivant la revendication 1 » caractérisé 10 par le fait qu'il comporte deux dispositifs de projection et deux systèmes optiques. 3 - Appareil de projection suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le système optique, associé au dispositif de projection, comporte un miroir réfléchissant semi-annulaire et que le système optique de 15 la source lumineuse comporte un miroir réfléchissant concave dont la surface réfléchissante est engendrée en faisant tourner un arc autour d'un axe situé dans son plan et passant par une extrémité de cet arc. 4 - Appareil de projection suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le système optique, associé au dispositif de projection, 20 comporte un miroir réfléchissant semi-annulaire et que le système optique de la source lumineuse comporte un objectif dont la surface est engendrée en faisant tourner un arc de cercle approprié autour d'un axe contenu dans son plan et passant par l'extrémité de cet arc.