Brevet FR2362421A1 — publié le 19780317

La présente invention se rapporte aux dispositifs optiques d'observation de couples d'images devant être vues simultanément. Les exigences liées à une bonne coincidence géométrique de certains des éléments de ces images, liees aux nécessités d'une bonne exploitation esthetique ou documentaire de leur contenu, ont fait reconnaître l'intérêt, comme il sera exposé plus loin, d'inclure dans ces dispositifs des organes ou systèmes de réglage de positions relatives des axes des deux ensembles optiques indispensables pour assurer cette observation simultanée. C'est l'objet de la présente invention que de proposer de tels systèmes. La necessité de ces organes de réglage est particulièrement imperative dans le cas où ces couples d'images sont du type stéréoscopique, à savoir qu'ils représentent un même sujet enregistré suivant deux angles différents, en vue d'en donner, par observation binoculaire et fusion cérébrale, une image globale apportant la sensation de relief ; il est alors connu que la tâche du cerveau ne peut être accomplie si les pointus homologues des deux images du couple ne sont pas positionnées avec précision par rapport aux axes optiques des yeux de l'observateur.Plus précisément, il est necessaire que la droite qui joint deux points homologues respectifs des deux images observés, et la droite qui joint les pupilles d'un observateur soient paralleles Le procedé le plus simple consiste en l'observation visuelle directe de couples, à travers une paire d'oculaires convergents ; l'appareil realisant l'application de ce procédé sera désigné ci-apres sous le nom de visionneuse stéréoscopique. Cependant, un des procédés les plus utilisés pour l'observation de couples d'images est la projection sur un écran, par emploi de deux projecteurs assurant respectivement la projection d'une des deux images de chaque couple, la sélection des i-mages destinées respectivement à chaque oeil de l'observateur étant réalisable par divers moyens connus, dont le plus fréquemment mis en oeuvre fait appel à la polarisation de la lumière. Toutefois, aussi bien lorsque la vision directe que la projection est utilisée, la satisfaction des exigences indiquees plus haut entraine la mise en oeuvre de dispositions permettant d'imposer des déplacements ajustables, parallelement à eux-mêmes, des deux axes des dispositifs optiques. La raison de tels deplacements tient aux différences géométriques de positionnement relatif des images des couples, liées à leur mode de création même. Les images sont le plus souvent photographiques, et leur réunion côte à côte pour l'observation est de trois types : pour le premier, les photographies sont physiquement indépendantes, et leur positionnement dépend essentiellement de la géométrie du cadre qui les supporte, et du logement ou support plan du dispositif d'observation qui les reçoit. Pour le deuxième type, les photographies, à l'origine indépendantes, ont été réunies en un seul cadre où elles se trouvent juxtaposees côte à côte ; la précision de leur positionnement dépend alors de l'opération de juxtaposition.Enfin, pour le troisieme type, les photographies ont eté prises simul tanément sur un support sensible unique,-et c'est suivant cette reunion qu'elles tont observées. La précision dépend alors de celle de l'appareil même de prise de vues. Pour chacun des cas, un réglage préalable, avant observation de chaque couple, est ainsi en général indispensable. I1 a déjà été proposé des dispositifs de réglage visant à atteindre ce but. Certains font appel à des dispositfs mécaniques à glissière, assurant le deplacement d'un des éléments optiques, - oculaire ou objectif par apport à l'autre, dans une direction perpendiculaire au plan contenant les axes optiques ; d'autres, dans le cas de la projection par deux projecteurs sépares, imposent les déplacements à l'un des projecteurs lui-même par rapport à l'autre. Dans tous les cas, les systemes d'ajustement sont lourds, encombrants et peu precis. La présente invention ne comporte pas ces inconvénients. Elle permet d'obtenir des déplacements faciles et simultanés, parallèlement à euxmêmes, des axes des deux ensembles optiques nécessaires à l'observation de couples d'images. Elle se prête par ailleurs à un réglage à distance de ces deplacements. Elle se prête enfin à un asservissement de ce réglage, en fonction de chaque couple d'images observé, par des élements-repères portés par celles-ci. Pour cela, elle fait appel, dans son principe, à la fixation des ensembles optiques dans un support mobile, muni de faces principales antérieure et postérieure, sur lesquelles débouchent les ensembles, et de faces latérales munies d'organes lui permettant de pivoter, autour d'un axe de rotation parallèle aux axes des ensembles optiques, par appui sur des organes complémentaires portés par un berceau ou socle fixe. Selon un mode de realisation de l'invention particulierement avantageux, lesdits organes sont des portions de surface cylindrique. Plus précisément, l'invention se rapporte à un systeme de positionnement des axes optiques ... etc. - R. 1. Systeme de postionnement des axes optiques d'un dispositif d'observation de couples d'images assembles côte à côte dans un support plan, fixé sur un socle, dispositif comportant deux ensembles optiques de type convergent, réunis en couple côte à côte dans un support en un bloc unique, avec leurs axes optiques paralleles, en vis à vis desdits couples d'images dont ils fournissent des couples d'images optiques agrandies pour ladite observation, caractérisé en ce que, t ledit bloc est capable de rotation par rapport audit socle, l'un et l'autre étant munis de faces latérales cooperantes en vis à vis, en forme de surfaces cylindriques d'axe parallèle à ceux des deux ensembles optiques. L'invention sera meux comprise à laide de la description ci-jointe, en s'appuyant sur les figures annexées où - La figure 1 représente, suivant deux diagrammes explicatifs (a) et (b), le phénomène néfaste à corriger ; - La figure 2 représente un mode de mise en oeuvre du système de positionnement selon l'invention dans une visionneuse ; - Les figures 3 et 4 représentent deux modes de réalisation du système de positionnement dans le cas de projecteurs sur un ecran. La figure 1 représente, suivant deux diagrammes explicatifs (a) et (b), le phénomène néfaste à corriger, dans les cas respectifs d'une visionneuse et d'un couple de projecteurs pour la stéréoscopie. Dans le cas (a), les deux images il et i2 sont examinées directement par les yeux G et D d'un observateur, à travers deux ensembles optiques 1 et 2. Le couple est fixé dans un même support plan S, et présente le défaut indiqué plus haut, à savoir que les points homologues n'en sont pas situés dans la même disposition par rapport aux axes d'observation Al et A2. En particulier, en considerant, par exemple, leurs centres géométriques, si l'axe Al rencontre bien le plan de l'image il en son centre C1, l'axe A2 rencontre celui de l'image i2 en un point distant du centre C2 d'une longueur a. Les yeux G et D subiront alors des contraintes musculaires visant à réaliser, malgré le decalage vertical des deux images du couple, la fusion cgrbrale indispensable à la sensation du relief, qui rendront pénible, sinon impossible, l'obtention de ce résultat. Le cas (b) correspond à l'observation des images par projection sur un écran E. Le dispositif de projection comprend deux ensembles optiques 11 et 12, formant sur l'écran deux images reelles agrandies, 11 et 12, de celles du couple (il,-i2) fixé dans un support plan S. Par suite du décalage vertical d des images du couple dans leur support, un décalage D est subi par les images agrandies sur l'écran, avec les mêmes conséquences psycho-physiologiques dans le cas (a). Bien qu'il ne fasse pas partie de l'invention un dispositif de sélection peut être indiqué à titre d'exemple, sous le forme de deux filtres polarisants à directions de polarisation croisées disposes sur le trajet des deux faisceaude projection ; il est bien entendu que son autre dispositif de sélection est compatible avec le systeme de positionnement des axes des ensembles optiques faisant partie de la présente invention. La figure 2 représente un mode de mise en oeuvre du système de positionnement selon l'invention, dans le cas (a) decrit précédemment, celui d'une visionneuse. Selon l'invention, la visionneuse, dont la structure genérale se compose d'un socle 30, portant deux oeilletons 31 et 32, au rôle purement géométrique, et un support à glissières 33 pour la mise en place du couple d'images S, à observer comporte un bloc optique 34 séparé, comprenant deux ensembles optiques convergents 35 et 36, bloc pouvant pivoter autour d'une direction parallèle aux axes des ensembles optiques grâce à des faces latérales 37 et 38 en forme de portion de cylindre, coopérant avec des faces 39 et 40, de forme complémentaire, portées par une embase 41 solidaire du socle 30. Le foncti-onnement d'une visionneuse perfectionnée selon l'invention se déduit des indications données plus haut. L'observateur, après avoir disposé ses yeux G et D devant les oeilletons 31 et 32 définissant l'orien- tation de la base de référence horizontale d'observation, impose aux ensembles optiques 35 et 36 des deplacements de mêmes amplitudes et de directions opposées, par action sur le levier 42, dans le sens des flêches 43, jusqu'à annuler visuellement le décalage apparent des images du couple. Les chemins optiques obtenus sont représentés sur la figure en 47 et 48, et il est à noter que chacun d'eux coupe l'image correspondante en un point distant de d du centre de l'image. La Figure 3 représente un premier mode de réalisation du systeme de positionnement selon l'invention, dans le cas illustré en (b) sur la figure 1, à savoir celui de la projection, sur un écran, du couple d'images. Les mêmes nombres-repères désignant, par voie de simplification, les mémes éléments du système que dans la figure 2, celui-ci comporte un bloc optique 34, pouvant pivoter grâce à des surfaces ou portées cylindriques de même structure et de même fonction que dans le cas de la visionneuse. La représentation des moyens de production et de concentration de l'énergie lumineuse a été omise pour les mêmes raisons de simplification. Par contre, ce mode de réalisation differe de celui de la visionneuse en ce que la projection impose imperativement des réglages de mise au point nette sur l'écran de grande amplitude, et que l'invention prévoit alors de rendre mobile le bloc optique 34 et son embase 41 par rapport au socle 30. Les réglages simultanés des deux ensembles optiques 35 et 36 s'effectuent grâce à un mécanisme du type pignon-crémaillère 50, commandé par le bouton moleté 51. De plus, un réglage sépare de type fin est prévu, sous la forme de filetages 52 portés par les ensembles optiques, et pouvant coopérer avec des faces complémentaires portées par le bloc. L'ajustement du positionnement des axes optiques s'effectue par action sur le levier 53, une graduation 54 permettant de retrouver les réglages correspondant à chaque couple, par lecture directe des valeurs angulaires. La figure 4 représente un deuxieme mode de réalisation du système de positionnement selon l'invention, dans le cas de la projection. On y met en oeuvre le fait que des projecteurs d'images simples, de structure connue comportent habituellement un support de leur ensemble optique mono-objectif de forme generale-cylindrique, forme adaptée à la surface extérieure ellemême cylindrique de l'ensemble optique destiné à y être logé. Le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 4 est alors particulièrement avantageux, puisque, par substitution du bloc optique à deux ensembles optiques de l'invention, a l'objectif unique de tels projecteurs, les faces cylindriques nécessaires pour l'embase de l'invention existent déjà, et que, par action sur une bague exterieure moletée 61 portée par le bloc optique 34, le positionnement recherché est aisément réalisable. Un autre avantage résulte de la mise en oeuvre du mode de réalisation de la figure 4, celui d'autoriser la mise au point simultanée des images projetées sans nécessiter l'utilisation du mécanisme pignon-crémail- lere de la figure 3.En effet, les projecteurs d'images simples, de structure connue, sont habituellement déjà munis d'un dispositif de mise au point, par translation, parallèlement a son axe, de leur bloc optique monoobjectif. Par un dimensionnement convenable de la surface cylindrique ex térieure du bloc optique à deux ensembles de l'invention, en vue de lui conférer l'interchangeabilité avec les blocs optiques mono-objectif connus, il est ainsi avantageusement possible de realiser économiquement les positionnements necessaires à l'observation correcte de couples d'images, à savoir la mise au point optimale 60 de la netteté et le positionnement optimal 43 des axes optiques. Il est à remarquer que le mode de realisation de la figure 4 se prête particulièrement bien à l'observation de couples d'images stéréosco- piques réalisées photographiquement sur un surpport sensible d'une largeur normalisée de 60 mm, où elles occupent côte à côte sensiblement cette largeur. Dans ces conditions, le bloc optique cylindrique de l'invention prend alors des valeurs de diamètres compatibles avec son utilisation dans des projecteurs conçus pour des images simples dont l'une au moins des dimensions atteint sensiblement la valeur normalisée indiquée. Il est par ailleurs à remarquer que, bien que les modes de réalisation décrits plus haut l'aient principalement été en vue de l'observation de couples d'images stéréoscopiques, les avantages de l'invention s'etendent à toutes les applications où les deux images d'un couple doivent être observées, même temporairement, en coincidence exacte de certains de leurs éléments, tel le cas des observations connues sous le nom de fondu-enchaîne où deux images successives se suivent dans le temps, avec une phase intermédiaire où elles sont observées simultanément. On doit enfin observer que le système de positionnement de l'invention, ne faisant appel qu'à un simple mouvement de rotation avec guidage cylindrique ou un électroaimant, autorisant ainsi la commande à distance du positionnement recherché. Cette commande peut être, soit manuelle par l'observateur, soit automatique par asservissement du moyen électro- mécanique à un signal de correction, de préférence porte par une des images du couple observé, sous forme d'elements-reperes correspondant aux corrections de positionnement recherchées. Ces éléments repères peuvent être mécaniques,sous forme de créneaux marginaux portes par les cadres des images, ou plus généralement de toute nature propre à déterminer une gamme de valeurs codées exploitables pour la création d'un signal électrique de correction de positionnement. REVENDICATION S - - Système de positionnement des axes optiques d'un dispositif d'ob- servation de couples d'images assemblées côte à côte dans un support plan, fixé sur un socle, dispositif comportant deux ensembles optiques de type convergent, reunis en couple côte à côte dans un support en un bloc unique avec leurs axes optiques parallèles. en vis a vis desdits couples d'images dont ils fournissent des couples d'images optiques agrandies pour ladite observation, caractérisé en ce que ledit bloc est capable de rotation par rapport audit socle, l'un et l'autre étant munis de faces latérales coopérantes en vis à vis, en forme de surfaces cylindriques d'axe parallèle à ceux des deux ensembles optiques. -R1.2 - Système de positionnement selon last.1, c'est en ce que lesdits couples d'images agrandies sont constitués d'images virtuelles, ledit dispositif d'observation étant du type dit visionneuse. - - Système de positionnement selon laRI.1, c'est en ce que lesdits cou- ples d'imaqes agrandies sont constitués d'images réelles, ledit dispositif d'observation étant du type projecteur. -g#.4 - Système de positionnement selon laRl.2, c'est en ce qu'il comporte deux oeilletons, définissant l'orientation de la base d'observation. - R.5 - Système de positionnement selon laRD.1, c'est en ce que lesdites faces latérales dont est muni ledit socle sont portees par une embase solidaire de celui-ci. - R.6 - Système de positionnement selon la R.5, c'est en ce que ladite embase est capable d'un mouvement de translation par rapport audit socle, parallèlement auxdits axes optiques. -K.7 - Système de positionnement selon la R.1, c'est en ce que ledit bloc est capable d'un mouvement de translation, par rapport audit socle, paral lèlement auxdits axes optiques. - R.8 - Système de positionnement selon la R.1, c'est en ce que lesdits ensembles optiques sont respectivement capables d'un mouvement de translation, par rapport audit bloc, parallèlement auxdits axes optiques. dRl.9 - Système de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, c'est en ce qu'il comporte des moyens de repérage des valeurs angulaires de ladite rotation. - R.10 - Système de positionnement selon la R.9, c'est en ce que lesdits couples d'images assembles portent des elements-reperes correspondant auxdites valeurs angulaires. - R.11 - Système de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, c'est en ce que les images desdits couples sont destinées à l'observation en fondu enchaîné. - R.12 - Système de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, c'est en ce que les images desdits couples sont du type stéreoscopique. - R.13 - Systeme de positionnement selon l'une des revendications 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 et 12, c'est en ce que le diametre extérieur des faces la térales cylindriques dudit bloc optique est au plus égal au diametre inte- rieur de l'embase de l'objectif unique d'un projecteur conçu pour l'obser- vation d'images simples dont une des dimensions est de l'ordre de 60 mm. - R.14 - Dispositif d'observation de couples d'images, c'est en ce qu'il est muni d'un système de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes.