Brevet FR2400812A1 — publié le 19790316

Outre l'utilisation d'un tube cathodique comme traducteur courant/lumière dans un récepteur de télévision, il existe un autre moyen qui consiste à utiliser ce que iron appelle couramment un "écran plat" ou encore "un écran à balayage matriciel". De tels écrans présentent entre autres avantages ceux d'un tris faible encombrement en épaisseur et de l'absence totale de distorsion géométrique. Ils ont pour caractéristique deux réseaux de barres perpendiculaires formant matrice associés à un dispositif tel que si l'on fait passer un courant dans deux barres dont l'une appartient au réseau vertical et l'autre au roseau horizontal,' le point d'intersection des deux barres devient une source lumineuse. Cette source peut être constitues par un "plasma gazeux, par la combinaison dune source d'éclairage et de cristaux liquides, par des diodes électroluminescentes ou par tout autre moyen. Le principe et la technologie de tels écrans ont e' décrits d'une façon très complète dans un article paru dans le "Bulletin Technique SYLVANIA/VIDEON " No 21 de 1976,' sous les signatures de V.J. FOWLER et A.B. BUDINGER. Dans l'état actuel de la technique, on n'a envisagé l'emploi de ce type d'ecran que pour la réception d'images bidimensionnelles. La présente invention se rapporte à une conception d'écran tel que ce dernier soit rendu apte à recevoir des émissions de télévision tridimensionnelles du type stéréoscopique, soit avec des lunettes et un réseau séparateur des images-droite et gauche par polarisation de la lumière, soit sans lunettes, avec un réseau séparateur des images droite et gauche comprenant une série de lentilles . -cylindriques, comme dans les procédés développés aux U.S.A. par F. IVES et en FRANCE par 3OWiT pour la photographie. Pour obtenir le resultat requis, la matrice est constituée par un double réseau de barres verticales, l'un des réseaux étant destiné à la voie correspondant à l'oeil droit et l'autre à l'oeil gauche. Devant écran est dispose, soit un système de filtres polarisants, si l'on utilise le principe de la vision stéréosco- pique avec des lunettes polarisantes, soit un réseau de lentilles semi-cylindriques pour l'observation sans lunettes. On comprendra mieux l'object et les caractéristques de l'invention en se reportant à la description suivante et aux figures qui l'accompagnent La figure I représente schématiquement un écran plat conventionnel à balayage matriciel, pour la reproduction d'une image bidimensionnelle. La figure 2 représente schématiquement le double réseau d'un écran matriciel conformément à l'invention, pour la reproduction d'une image tridimensionnelle. La figure 3 représente un dispositif de sélection optique des images droite et gauche au moyen de bandes transparentes alternées, polarisant la lumière suivant deux plans perpendiculaires. La figure 4 représente un réseau de lentilles semi- cylindriques pour la vision autostéréoscopique. La figure 5 représente le trajet des rayons lumineux dans un reseau de lentilles semi-cylindriques, tel que chaque oeil ne perçoive que le réseau de bandes verticales constituant les images qui lui sont destinées. La figure 6 représente la combinaison d'un écran matriciel avec un réseau de lentilles semi-cylindriques , suivant l'invention, permettant d'obtenir une image tridimensionnelle pouvant être observée sans lunettes. Sur la figure 1, le réseau est compose de barres horizon- tales 1, 2, 3, 4 ... et de barres verticales A, B, C, i La source de modulation est représentée en M. Les commutateurs CV et OH, correspondant aux balayages vertical et horizontal, permettent d'appliquer la modulation, à chaque instant et en synchronisme avec l'analyse de l'image à l'émission à chaque intersection des barres, de telle sorte que l'image soit reconstituée, Pour la simplicité du schéma, on a représenté seulement quelques barres dans un sens, En réalité ,il y a autant de barres horizon tales qu'il y a de lignes dans les normes de l'image et autant de barres verticales qu'il y a d'éléments d'image analysables en fonction de la bande passante. Les commutateurs CV et CH sont, bien entendu des commutateurs électroniques, réalisés en circuit intégré suivant la technique connue. Sur la figure 2, on a représenté le double réseau matriciel d'un écran plat destiné, suivant l'invention, à la récep- tion d'une image stéréoscopique définie par deux modulations l'une correspondant à l'oeil droit et l'autre à l'oeil gauche. Ce réseau diffère du précédent en ce qu'il est double dans l'un des deux sens. Les barres horizontales 1, 2, 3, 4 .*. sont identiques à ce qui précède, mais les barres verticales sont dédoublées, la série AD, BD, CD, DD... correspondant aux éléments d'images destinés à l'oeil droit et la série AG, 3G, CG, DG ... correspondant aux éléments d'images destinés à l'oeil gauche. Il y a eridemnent deux sources de modulation, MD et MG. Ces deux sources sont reliées respectivement aux commutateurs CHD et CHG, de telle façon que chaque modulation soit appliquée respectivement aux barres du réseau concerné oeil droit/oeil gauche. Le balayage vertical est obtenu ,comme dans la solution conventionnelle, au moyen du commutateur CV. Toutefois, deux dispositions sont à envisager suivant les procédés utilisés à l'émission. Dans le premier procédé, celui de la télévision stéréoscopique séquentielle, les images "droite" et "gauche" sont analysées successivement; par exemple, les trames paires corrrespondant à l'image "gauche", et les trames impaires à l'image "droite". Dans ce cas, on dispose d'un commutateur supplémentaire CS qui permet d'appliquer alternativement les modulations "oeil droit", oeil "gauche" aux trames paires et impaires. Dans le second procédé, celui de la télévision stéréos- copique simultanée, les images "droite1, et "gauche" sont trans mises simultanément. Dans ce cas, le commutateur OS est supprimé et les sources de modulation DS et MG sont directement reliées au commutateur CV. On dispose donc ainsi de la possibilité de faire apparaître sur le même écran les images "oeil droit" et "oeil gauche" imbriquées, sous forme de barres verticales juxtaposées. De toute façon, l'écran matriciel stéréoscopique conforme à la présente invention peut être utilisé , quelle que soit la disposition adoptee pour la sélection, l'analyse, le codage s'il y a lieu, la transmission et la réception des images droite et gauche. Il y a lieu de noter qu'un tel écran peut être utilisé, sans modification, pour la réception d' images bidimensionnelles: A cet effet il est possible, soit de ne pas utiliser un des réseaux , soit utiliser les deux réseaux en parallèle, soit enfin séparément pour la même image en doublant la définition horizontale, Suivant la figure 2, on suppose que la définition des deux images est identique, c'est pourquoi le nombre des barreaux est le mEme pour chaque image. Certains auteurs estiment que l'effet de relief peut être obtenu avec une définition plus faible de l'une des deux images.Il est possible d'appliquer ce principe à l'écran matriciel conforme à la présente invention4 par exemple en utilisant seulement une barre verticaie pour une image et deux ou trois pour l'autre. Enfin, suivant cette même figure 2, il y a une série de barres pour l'image droite et une série de barres pour l'image gauche. Dans ces conditions, il est évident que l'on obtient une image monochrome. I1 est tout aussi évident que le même principe peut être appliqué à un écran matriciel pour la télévision en couleurs. Dans ee cas, chaque barre:A, B, C, D ... est remplacée par un triplet de trois barres Av, Ar, Ab. Bv, Br, Bb ... chaque triplet correspondant aux trois couleurs fondamentales du triangle de Marxwell: vert , rouge, bleu. Si l'on veut appliquer le même principe, suivant l'invention , à un écran matriciel pour la télévision en couleurs tridimension nelle, chaque barre AD, AG, BD, BG ... sera remplacée par un triplet correspondant aux trois couleures fondamentales. Trois commutateurs électroniques sont alors nécessaires pour l'image droite, et trois pour l'image gauche. Le principe du double réseau matriciel étant ainsi exppsé, il convient de compléter l'écran par un dispositif tl que les yeux de l'observateur voient seulement les images qui leur sont respectivement destinées, Suivant la présente invention deux dispositions sont prévues suivant que l'on utilise des lunettes polarisantes ou un système de lentilles semi-cylindriques, pour la vision autostéréoscopique. Dans le premier cas, on dispose devant chaque barre verticale une bande étroite ayant pratiquement la largeur d'un élément d'image, cette bande étant formée d'une matière ayant la propriété de polariser la lumière dans un sens, soit dans un plan vertical, soit dans un plan horizontal, les bandes paires correspondant à une image, les bandes impaires à l'autre image. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement un écran ainsi constitué,en coupe horizontale. Devant chaque barre verticale est disposée une bande polarisante. Ces bandes portent les références ri et G,ayant respectivement. des plans de polarisation inverses. Si " observateur porte des lunettes pourvues de deux éléments polarisants,comme celles qui sont utilisées dans le cinéma stéréoscopique, chaque oeil voit seulement l'image qui lui est destinée et l'effet de relief est obtenu. Si l'on utilise un écran matriciel de ce type pour la vision stéréoscopique sans lunettes, on dispose un réseau de lentilles semi-cylindriques représenté sur les figures 4 et 5, calculé suivant les formates développées par GRIVES et G.BONNET. Mais dans ce cas, une seule lentille pourra recouvrir, soit un doublet de barres verticales, soit plusieurs doublets, suivant l'effet recherché. Sur la figure 6 pn a représenté schématiquement un tel écran en coupe horizontale. Dans cet exemple, devant chaque groupe de deux doublets est disposée une lentille semi-cylindrique LC. Le réseau de lentilles DO peut entre obtenu soit par moulage, soit par extrusion d'une matière plastique transparente, et il est disposé avec la précision nécessaire devant l'écran à bouble réseau. Il a été indiqué au cours de l'exposé des caractéristiques de l'écran matriciel pour la réception des images tridimension- nelles qu'un tel écran pouvait être utilisé pour la réception des images bidimensionnelles. Cela reste possible malgré la présence devant écran , soit d'un réseau polarisant, soit d'un réseau de lentilles cylindriques. Ni l'un ni l'autre de ces réseaux n'ayant d'effet, si dans le premier cas il n'est pas porté de lunettes, tandis que dans le deuxième cas l'oeil droit et oeil gauche voient des éléments d'image identique,donc sans effet de relief. De toute façon, il est possible d'enlever les réseaux sélecteurs adjoints à l'écran matriciel. REVENDICATIONS 1. Dispositif de reproduction des images de télévision tridimensionnelles, caractérisé en ce qu'il comprend un écran matriciel pourvu d'au moins un double réseau de barres verticales dont l'un définit les éléments d'image destinés à l'oeil droit tandis que l'autre définit les éléments d'image destinés à l'oeil gauche, les moyens de balayage requis par le dit double réseau, le dit écran étant pourvu de moyens de sélection optique des images droite et gauche. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de sélection optique sont constitués par un double réseau de bandes transparentes polarisant la lumière dans deux plans perpendiculaires et disposés respectivement l'un et l'autre devant les réseaux de barres verticales, de manière à assurer la discrimination requise pour un spectateur portant des lunettes pourvues elles-m8meg de filtres polarisants. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de sélection optique sont constitués par un réseau de lentilles cylindriques, chacune des rangées verticales des dites lentilles étant disposée devant au moins l'une et l'autre de deux barres verticales consécutives d'éléments d'image destinés respectivement à l'un et l'autre des deux yeux.