Brevet FR2379090A1 — publié le 19780825

La presegRe invention concerne les écrans de projection cinématographiques et photographiques à forte courbure. I1 sagit ici de projection frontale, bien que l'étude soit aussi valable pour une projection par transparence. On connait les ecrans de projection convexes utilisés jusqu'à présent. L'avantage d'une telle disposition pour l'agrément du spectateur n'est plus à démontrer, mais les inconvénients techniques relatifs à ce type de projection restent jusqu'à présent difficiles à résoudre. Elles sont essentiellement de trois ordres. I) Déformation horizontale non linéraire intolérable de l'image directement fonction de la courbure de l'écran. 2) Distortion verticale de l'image fonction du coefficient K de grandissement, directement fonction de la focale de l'objectif de projection et de l'angle de courbure de l'écran. 3) Dans certains cas, difficulté de mise au point sur la totalité de la surface, difficulté directement liée à la focale de l'objectif de projection (dans le cas de focales courtes) et de l'angle d'attaque de faisceau de projection par rapport à la bordure de l'écran (lumière frisante sur les bords entrainant aussi parfois des franges d'interférence) Jusqu'à présent ces inconvénients ont été compensés de la manière suivante I) Utilisation d'une ouverture d'écran rarement supérieure à I200. 2) Mufti projections consistant à attaquer chaque portion d'image de l' écran avec un faisceau de projection sensiblement perpendi culaire à la surface de l'écran, en considérant la flèche de la courbe comme etant la courbe elle-même. Ce procédé donne satisfaction mais nécessite plusieurs projecteurs couplés electriquement, ainsi q'un procédé de prise de vue spécial (caméra à films multiples) couvrant un champs global identique à l'écran de projection. D'autre part le problème des liaisons entre les images n'a jamais donné de résultats satisfaisants. I1 est à noter que ce procéde est le seul qui à notre connaissance ait perinis l'utilisation réelle d'un angle d'ouverture de l'écran très accentué. 3) coitpensation optique de 1' image projetée par des dispositifs dits "d'anamorphose variable". L'écran dans ce cas jouant le rôle du désanamorphoseur. L'image se présente alors plus appla tie sur les bords qu'au centre. Inconvénient du procédé : Prise de vue spéciale ou traitement optique du film au moment du tirage. Pas de compensation de la déformation verticale. 4) Compensation optique à la projection par un anamorphoseur spécial de projection. Inconvénient : Obligation de travailler sur portion de l'écran ou la déformation horizontale peut être considérée comme linéaire donc ouverture maximale de l'ordre de 900 Pas de compensatior, de la déformation verticale. 5) Pour mémoire : objectif de projection spécial apportant une aberration de courbure de champ. Les inconvénients sont tels que ie procédé est pratiquement inutilisable. En conclusion la complexité du problème est telle et demande une telle mise en oeuvre de moyens que les projections frontales factuelles sur écran courbe n'utilisent qu'une faible portion de la surface des écrans à multipro- jection (la portion ou la déformation est acceptable) ou utilisent des écrans géants dont la courbure est tires faible ce qui revient pratiquement au même. Ea présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, et permet de projeter des images standards ou anamorphosées (rapport 2,33 stan dard international) sur un écran de forte courbure (I80 ) sans modification des dispositifs de projection et de prise de vue traditionnelles. Le seul impératif à respecter est L'utilisation d'un objectif de projection dont la focale permet une plage de netteté plus grand que R (R étant le rayon du cercle directeur supérieur). La forme générale de l'écran est représentée par la perspective cavalière (Figure I). Le principe en est de ne pas utiliser une surface dite de révolution (portion de cylindre). irais une surface "réglée" (cf. géométrie différentielle). Cette surface est limitée, pour des raisons de facilité de construction par deux cercles non concentriques et de rayon différents déterminés en fonction de - d - : distance de projection. - f -: focale de l'objectif. alpha - : angle de projection par rapport à l'axe de la surface. - gamma - i angle d'ouverture du faisceau de projection. - K - : coefficient de grandissement (rapport h - 1 - : largeur de l'écran. - h - : hauteur fictive de l'écran. L'utilisation d'une courbe directrice différente à un cercle est possible. Le calcul des génératrices devient dans ce f (e). e étant l'équation de la courbe choisie dans l'espace Euclidien. Pour comprendre le fonctionnement de l'écran il convient d'effectuer la projection vectorielle dans l'espace de l'image formée sur la surface de l'écran. C'est cette projection vectorielle qui est Pur ue pour le spectateur et non l'image formée sur la surface directrice. La distance minimale d'observation étant égale (dans le cas particulier du cer cle) à 2 R. Effets secondaires. L'image percue par le spectateur prenant naissance sur une infinité de plans sucoessifs-(cf projection vectorielle dans l'espace) une sensation réelle de profondeur assimilable à un pseudo relief est ressentie, cette illusion est d'autant plus forte que l'on s'éloigne de l'écran, les plans d'observation d'une meme image par les deux yeux d'un spectateur étant représentés par deux projections vectorielles différentes dans l'espace. L'adjonction d'un dispositif d'observation spécial de l'image permet d'accentuer l'effet (cf. Revendications). Le mode de construction adopté est décrit sur la figure 2. Le schéma représente : a : bande de toile d'écran. b : cercle directeur supérieur. c : cercle directeur inférieur. d : superstructure. e : banc d'ancrage. f : ressort d'équilibrage de la tension. Ce procédé est destiné a etre applique dans tous les cas où on utilise tous les formats de projection existant concernant la photographie et la cinématographie. - REVENDICATIONS 1. - Ecran de projection photographique ou cinématographique qui présente une surface réglée limitée par deux cercles non concentriques de rayons différents et d'une courbure de 1800 pour le cercle supérieur. 2. - Ecran de projection selon revendication 1 utilisant une courbe directrice différente d'un cercle. 3. - Ecran de projection selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'il est construit a l'aide de bandelettes à fixation élastique et a compensation de tension selon la fig. 2. 4. - Ecran de projection selon les revendications 1,2 et 3 pouvant utiliser toute autre forme ou procédé de fixation des bandelettes. 5. - Ecran de projection selon les revendications 1 et 2 pouvant être construit à l'aide d'une toile prEdécouSee ou préformée tendue ou suspendue. 6. - Ecran de projection selon les revendications 1 et 2 construit en panneaux préfabriqués ou d'un seul tenant en matière moulée ou maçonnerie. 7. - Ecran de projection selon revendications 1 et 2 pouvant être exécuté en matière translucide afin de permettre la rétroprojection. 8. - Ecran de projection selon l'une quelconques des revendications de 1 7 avec interposition de tout dispositif d'analy- se sélective de la surface afin d'accentuer les effets de profondeur. 9. - Ecran de projection selon l'une quelconques des revendications de 1 a 8 opérant de lui-même la sélectivité