Brevet FR2201478A1 — publié le 19740426

L'invention a pour objet un dispositif fournissant un effet de relief, ou plus exactement une sensation de profondeur, lorsqu'il est interposé entre une image à deux dimensions et un observateur. I1 est applicable notamment, bien que non exclusivement, à la créaction d'un effet de relief à partir de l'image apparaissant sur l'écran d'un tube récepteur de télévision ou sur un écran de cinéma. L'invention présente un intérêt particulièrement marqué dans le cas de la télévision en couleur, du fait que son interposition ne se traduit pas par une perte excessive de luminosité de l'image ou par une déformation des couleurs. Le dispositif suivant l'invention, destiné à être interposé entre une image à deux dimensions et un observateur pour donner à celui-ci une sensation de profondeur, comprend, en combinaison, une couche de matériau transparent tramée suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la ligne joignant les yeux de l'observateur et disposée entre deux lames transparentes à faces parallèles, lames parallèles à la trame ee faisant avec ladite couche des angles opposés de quelques degrés. Dans la pratique on obtiendra une sensation de profondeur notable sans création de "traîne" gênante en utilisant des angles faisant chacun 5 à 7" environ. La couche est avantageusement constituée par une feuille de matériau souple présentant une ondulation dans le sens perpendiculaire à la trame, ondulation qui peut être obtenue en comprimant latéralement cette feuille dans un sens perpendiculaire à la trame, tout en la retenant entre deux lames plans parallèles présentant une absorption lumineuse aussi faible que possible. Dans l'application de l'invention à un récepteur de télévision ou à toute autre installation présentant une image courbe, on interpose avantageusement entre la première lame transparente et cette installation un dioptre destiné à corriger au moins partiellement la courbure, l'image primitive étant restituée par interposition entre la seconde lame et l'observateur d'un dioptre de restitution, symétrique du premier. On peut encore noter que certains au moins des milieux traversés par la lumière peuvent exercer un filtrage sélectif en longueur d'onde permettant de corriger une dominante de couleur éventuelle dans l'image primitive et éliminer les rayon nementsnocifs pour la vue. Pratiquement, on adoptera en général une trame avec un pas de l'ordre de deux millimètres. Cette trame pourra être constituée par des fils très fins (diamètre inférieur ou au plus égal ou centième de millimètre), en palladium par exemple, enroulés en hélice sur une face puis l'autre dela feuille souple. Cette trame pourra également être constituée par des lignes gravées sur la surface de la feuille. L'amplitude de l'ondulation est évidemment fixée notamment par le raccourcissement imposé à la lame, tandis que le pas est essentiellement lié à ce raccourcissement et à l'espace laissé libre par les lames plans parallèles qui emprisonnent la feuille. Pratiquement, un système conduisant à un pas de l'ordre de 5 cm convient parfaitement dans le cas d'un dispositif destiné à un poste de télévision à grand écran, de constitution classique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un dispositif qui constitue un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère au dessin qui l'accompagne, dans lequel - la figure 1 montre schématiquement, en vue de dessus, les divers composants du dispositif, les écartements étant très exagérés pour plus de clarté - la figure 2 est une vue de détail montrant, à grande échelle, une fraction de la couche de matériau souple et des lames plans parallèles qui l'emprisonnent. La figure 1 montre très schématiquement l'écran 10 d'un récepteur de télévision en couleur, constitué par le fond d'un tube cathodique. I1 va toutefois sanS dire que l'invention s'appliquerait tout aussi bien à desrécepteurs de naturediffé- rente. On trouve successivement, à partir de l'écran 10 et en allant vers l'observateur, les organes qui vont maintenant être décrits. Devant l'écran 20 est placé un premier milieu filtrant 11 constitué par une feuille à faces sensiblement planes et paral lèles, à coefficient de transmission élevé (98 h par exemple), pouvant être légèrement teintée, par exemple pour absorber sélectivement une dominante de couleur à corriger. Cette feuille est, par exemple, en plastique (polymétacrylate de méthyle par exemple) de 0,5 mm à 2 mm d'épaisseur ou en verre, l'épaisseur minimum étant alors plus élevée. La feuille 11 n'est pas indispensable, mais on a constaté qu'elle fournit, du fait de l'image extrêmement légère qu' elle donne en raison de la lumière qu'elle réfléchit, une amélioration de la sensation de profondeur. On trouve ensuite un système dioptrique constitué par une feuille 12 présentant une courbure destinée à compenser dans une certaine mesure celle de l'écran 10. Cette feuille, en matériau plastique très transparent de 0,5 mm à 1 mm d'épaisseur, est évidemment à omettre lorsque l'image de départ est plane, ce qui est notamment le cas dans l'application de l'invention à un écran de cinéma. A la suite du système dioptrique 12 est placé un ensemble 13 qui constitue l'élément majeur du dispositif suivant l'invention. Cet ensemble 13 comprend un sandwich médian constitué par une couche tramée 14 emprisonnée entre deux lames plans parallèles 15 et 16, ces trois éléments, notamment les lames, ayant une grande transparence. La couche 14 est en matériau plastique de faible épaisseur (0,5 mm par exemple) et elle est comprimée Iatéralement de façon à présenter dans le sens vertical une ondulation irrégulière, dont l'amplitude est limitée p a r l'écartement des lames 15 et 16 (1 à 2 mm par exemple). La couche 14 est munie d'une trame perpendiculaire à la ligne joignant les yeux de l1observateur, ctest-à-dire d'une trame verticale dans la quasi-totalité des cas. Le pas de cette trame n'est pas critique mais on a constaté qu'une valeur de l'ordre de 4 à 5 mm était satisfaisante. Dans le mode de réalisation illustré en figure 2, elle est constituée par un fil enroulé en hélice sur la feuille 14, avec un pas de l'ordre de 4 mm qui reconstitue, du fait de la vision simultanée des fils placés sur les deux faces , une trame apparente de 2 mm. Le diamètre des fils doit représenter une fraction très faible du pas apparent, pour que la perte de luminosité soit aussi faible que possible, et un diamètre de 1 centième de millimètre représente pratiquement un maximum. Les lames 15 et 16 doivent être aussi transparentes que possible. On pourra notamment les constituer par des feuilles de verre à coefficient de transmission aussi élevé que possible dans le visible, dont l'épaisseur peut largement dépasser le millimètre et être par exemple de 6 mm. Deux lames plans parallèles 18 et 19 sont placées chacune d'un côté du sandwich. Ces lames sont disposées symétriquement. Elles sont, l'une et l'autre, parallèles à la trame et elles font avec les lames 15 et 16 et la couche 14 un angle de quelques degrés, une valeur comprise entre 5 et 7" représentant en général un optimum. On peut, par exemple, les constituer en verre très transparent de 4 mm d'épaisseur. Enfin, on trouve, au delà de l'ensemble 13, un système dioptrique 20 symétrique du système 12 et une lame 21 plane et parallèle similaire à la lame 11. Le système dioptrique 20 peut être constitué par une feuille plastique de même épaisseur que la feuille 12. La lame 21 peut être une simple vitre de 4 mm ou 6 mm d'épaisseur. On va maintenant brièvement indiquer comment le dispositif qui vient d'être décrit, qu'on peut désigner par le terme de "sérioscope", donne une sensation de profondeur en fournissant, par diffraction sur la trame, à partir d'une image à deux dimensions, une seconde image légèrement distordue, les deux images étant décomposées par des dioptres successifs à coefficient de réflexion très faible en une série d'images comparables, dans une certaine mesure, à des images virtuelles constituant des fantômes légèrement décalés par rapport à l'image beaucoup plus brillante fournie par le faisceau transmis. Les réflexions donnent des images successives en profondeur, tandis que les réfractions, en particulier sur les lames plans parallèles 18 et 19 et sur la feuille 14, donnent des images légèrement décalées dans le sens transversal par rapport à l'image principale. Les feuilles intermédiaires sont avantageusement revêtues d'un dépôt mince de matériau présentant une rémanence lumineuse à période très courte afin de capter une image à faible luminosité tout en laissant passer suffisamment de lumière pour impresionner les milieux suivants. Les divers constituants du dispositif qui vient d'être décrit sont, dans la pratique, bloqués entre des cales dans un châssis. En effet, après un réglage sur un appareil de type donné, on peut réaliser en série, avec les mêmes écartements, tous les dispositifs destinés au même type d'installation de production d'images. Il faut encore noter que, dans la pratique, on devra, en général, se limiter à une perte d'intensité lumineuse inférieure à 7 %, ce qui permet d'équiper sans difficulté les récepteurs de télévision en couleur avec le dispositif. Par ailleurs, le dispositif se simplifie évidemment dans le cas d'une image plane et elle peut, en particulier dans son application à un écran de cinéma, se réduire à ltensemble 13. REVENDICATIONS 1 - Dispositif destiné à être interposé entre une image a deux dimensions et un observateur pour donner à celui-ci une sensation de relief ou de profondeur, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, une couche de matériau transparent tramée suivant une direction sensiblement perpendiculaire G la ligne joignant les yeux de l'observateur et disposée entre deux lames transparentes à faces parallèles, lames parallèles à la trame et faisant avec ladite couche des angles opposés de quelques degrés. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la couche est constituée par une feuille de matériau souple présentant une ondulation dans le sens perpendiculaire à la trame. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la feuille de matériau souple est retenue entre deux lames plans parallèles présentant une absorption aussi faible que possible et comprimée dans le sens transversal, l'écartement entre les lames étant tel qu'il n'y ait pas de pression d'appui notable de la feuille sur les lames. 4 - Dispositif suivant la revendication 1, 2 ou 3, destiné à être associé à un écran de télévision ou à toute autre installation fournissant une image courbe, caractérisé en ce qu'il comprend un dioptre interposé entre la première lame à face parallèle et l'installation, destiné à corriger au moins partiellement la courbure, et un second dioptre placé entre la seconde lame à face parallèle et l'observateur pour restituer l'image. 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que certains au moins des milieux traversés par la lumière constituent des filtres sélectifs en longueur d'onde permettant de corriger une dominante de couleur éventuelle. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les lames transparentes parallèles à la trame font avec la couche de matériau tramée des angles compris entre 5 et 7"0 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la trame présente un pas de l'ordre de 2 mm et en ce qu'elle est constituée de fils ou de lignes d'une largeur au plus égale à un centième de millimètre. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que certains au moins des milieux traversés par la lumière sont revêtus en surface d'une couche luminescente à faible rémanence. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par des glaces ou feuilles de plastique à faces parallèles encadrant les autres organes. 10 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les divers organes ont un facteur de transmission tel que la perte totale de lumière ne dépasse pas 7 X.