Brevet FR2508185A1 — publié le 19821224

La présente invention concerne un appareil permettant la vision en relief d'un couple d'images associées placées l'urne au-dessus de l'autre, comprenant -un boîtier dans lequel sont -montés un premier couple de surfaces réfléchissantes parallèles, disposées de manière à renvoyer l'une des deux images à ob serveur vers l'un des deux yeux de l'observateur, et un deuxième couple de surfaces réfléchissantes parallèles, disposées de manière à renvoyer l'autre image vers l'autre oeil de ltobser- vateur, chacun des deux couples de surfaces réfléchissantes comportant une surface d'entrée et une surface de sortie, les surfaces d'entrée des deux couples de surfaces réfléchissantes étant disposées l'une au-dessus de l'autre et leurs centres étant espacés verticalement d'une distance prédéterminée correspondant à la distance des centres des images à observer, tandis que les centres des surfaces de sortie des deux couples de surfaces réfléchissantes sont disposés à un niveau situé à égales distances verticales des centres des surfaces d'entrée des deux couples de surfaces réfléchissantes. On connaît déjà des appareils permettant la vision en relief d'un couple d'images. associées placées l'une au-dessus de l'autre. De tels appareils sont par exemple décrits dans le brevet français nO 2 365 817 et dans ses deux certificats d'addition n" 2 368 730 et 2 388 292. Les appareils décrits dans ces documents antérieurs sont de deux types. Les appareils du premier type se présentent sous la forme d'une sorte de paire de lunettes équipées de deux prismes ayant un angle de déviation réglable ou de deux jeux de prismes ayant des angles de déviation différents.Les appareils de ce premier type ont l'avantage de permettre l'observation d'images pouvant avoir des dimensions différentes et pouvant être placées à des distances variables d'un observateur, de telle sorte que plusieurs observateurs peuvent observer simultanément le même couple d'images. Toutefois, les appareils de ce premier type ont l'inconvénient. de nécessiter plusieurs réglages. C'est ainsi que chaque prisme doit être réglé ou un couple de prismes appropriés parmi les prismes des deux jeux de prismes doit être séléctionné à chaque fois en fonction de la dimension des images, de leur distance à l'observateur et de l'angle sous lequel elles sont observées.En outre, si l'observateur bouge même légèrement sa tête, il en résultera une déformation ou un décalage des images qui ou bien nécessitera un nouveau réglage des prismes ou bien sera corrigé par le cerveau mais entraî- nera une fatigue visuelle. Les appareils du deuxième type se composent d'un boîtier comportant à l'une de ses extrémités deux oculaires et à son extrémité opposée un verre dépoli contre lequel sont placées les images à observer, par exemple des diapositives, deux couples de miroirs ou de prismes à réflexion totale étant montés dans le boîtier de manière à renvoyer l'une des deux images vers l'un des oculaires et l'autre image vers l'autre oculaire. Les appareils de ce deuxième type ne permettent que l'observation d'images placées dans le boîtier de l'appareil et qui, de ce fait, ne peuvent être vues que par un seul observateur à la fois. En outre, les appareils de ce deuxième type ne permettent d'observer que des images de dimensions relativement petites, ce qui oblige à prévoir deux oculaires formant loupes pour grossir les images.Ces deux oculaires augmentent le prix de revient de l'appareil et compliquent sa fabrication dans la mesure où chacun d'eux doit être placé de manière relativement précise par rapport au couple de mi roirs associés. Enfin, les oculaires gênent la vision par un observateur portant des lunettes, à moins de prévoir des oculaires ayant des puissances réglables indépendamment l'une de l'autre et, en outre, les oculaires doivent de préférence pouvoir être réglés en écartement pour s'adapter à l'écart des yeux de l'observateur, ce qui complique encore la fabrication de l'appareil et en augmente le prix de revient. La présente invention a donc pour but de fournir un appareil du deuxième type susindiqué, permettant d'observer un couple d'images pouvant avoir des dimensions relativement grandes et pouvant être placées distance relativement grande d'un observateur, l'appareil ne nécessitant, en utilisatlon, aucun réglage en fonction des dimensions des images, de leur distance à l'observateur et de l'angle sous lequel elles sont observées, l'appareil pouvant être déplacé par rapport aux images ou par 'rapport à l'observateur luì-même sans qu'il en résulte une déformation notable ou un décalage des images. A cet effet, l'appareil selon la présente invention est caractérisé en ce que, en utilisation, les surfaces d'entrée et de sortie de chaque couple de surfaces réfléchissantes sont disposées l'une au-dessus de l'autre et sont orientées de telle façon que, pour au moins un rayon lumineux particulier réfléchi par le premier couple de surfaces réfléchissantes et passant par l'un des deux yeux de l'observateur, les normales aux surfaces d'entrée et de sortie dudit premier couple aux points d'incidence dudit rayon lumineux sont dans un premier plan vertical, tandis que, pour au moins un autre rayon lumineux particulier réfléchi par le second couple de surfaces réfléchissantes et passant par l'autre oeil de I'observateur, les normales aux surfaces d'entrée et de sortie dudit second couple aux points d'incidence dudit autre rayon lumineux sont dans un deuxième plan vertical parallèle au premier plan vertical et symétrique de ce dernier par rapport à un plan vertical passant par la droite joignant les centres des deux images à observer, et en ce que le boîtier comprend en outre une fenêtre de sortie allongée horizontalement , qui est située en regard des deux surfaces réfléchissantes de sortie, et deux fenêtres d'entrée situées respectivement en regard des deux surfaces réfléchissantes d'entrée, la partie du boîtier située entre les deux fenêtres d'entrée formant écran pour que seule l'image supérieure soit vue par l'un des deux yeux de l'observateur et que seule l'image inférieure soit vue par l'autre oeil. Pour voir en relief des images avec l'appareil selon la présente invention, il suffit que l'observateur place ses yeux en regard de la fenêtre de sortie et oriente l'appareil en direction des images à observer d'une manière telle que les deux plans verticaux susmentionnés viennent se placer symétriquement de part et d'autre du plan vertical contenant l'axe de visée et la droite joignant les centres des deux images. Toutefois, cette orientation n'est pas absolument critique. En effet, des expériences faites avec l'appareil ont montré que si l'on bouge celui-ci, l'image en relief ne 'transe" pas ni ne se dédouble. Les expériences ont aussi montre que le positionnement de la tête de l'observateur par rapport à l'appareil n'est pas non plus critique.C'est ainsi que l'observateur peut pencher la tête d'un côté ou de l'autre ou encore la rapprocher ou l'écarter de la fenêtre de sortie sans aucune incidence sur la -netteté et le relief de l'image. Comme les images à observer ne sont plus portées par l'appareil lui-même, elles peuvent être placées à une distance relativement grande de l'appareil et elles peuvent avoir des dimensions relativement grandes, la seule limite à la grandeur des images observables étant la distance verticale entre les centres des deux surfaces réfléchissantes d'entrée de l'appareil, cette distance devant être environ égale à la distance entre les centres des images. Comme l'appareil peut être placé à des distances variables des images à observer et sous un angle d'observation 'variable, les images peuvent être vues par plusieurs observateurs à la fois équipés chacun d'un appareil conforme à l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux au cours de la description qui va suivre à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est un schéma de principe de l'appareil de vision en relief selon la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe verticale montrant une forme d'exécution de l'appareil. La figure 3 est une vue en coupe verticale montrant une variante d'exécution. Comme montré sur les dessins, l'appareil de vision en relief comporte essentiellement un premier couple de miroirs plans 1 et 2, dont les surfaces réfléchissantes sont parallèles et orientées l'une vers l'autre, et un deuxième couple de miroirs plans 3 et 4 dont les surfaces réfléchissantes sont parallèles~et orientées l'une vers l'autre. Les miroirs 1 et 4, servant de miroir d'entrée pour les rayons lumineux provenant des deux images I1 et I2 à observer, sont disposés l'un au-dessus de l'autre et leurs centres sont espacés verticalement d'une distance prédéterminée correspondant à la distance d des centres C1 et C2 des images I1 et 12. Les miroirs 2 et 3, servant de miroirs de sortie pour les rayons lumineux vers les yeux 0D et 0G d'un observateur, sont disposés respectivement au-dessus du miroir entrée 1 et audessous du miroir d'entrée 4 entre ces deux derniers miroirs à'un niveau situé à égales distances verticales des miroirs 1 et 4. En service, les images I1 et I2, qui sont destinées à être vues respectivement par l'oeil droit OD et par l'oeil gauche 0G de ltobservateur sont placés à distance de l'appareil de vision en relief l'une au-dessus de l'autre dans un même plan, l'image I1 étant placée en bas, tandis que l'image I2 est placée en haut. Les deux images II et 12 sont placées de telle façon que la distance verticale d entre leurs centres C1 et C2 correspondent à la distance entre les centres de miroirs d'entrée 1 et 4.Les rayons lumineux provenant de l'image inférieure I1 sont réfléchis par le miroir d'entrée 1 vers le miroir de sortie 2 qui les réfléchit à son tour vers l'oeil droit 0D de l'observateur. De même, les rayons lumineux provenant de l'image supérieure I2 sont réfléchis par le miroir d'entrée 4 vers le miroir de sortie 3 qui les réfléchit à son tour vers l'oeil gauche 06 de l'observateur.Pour observer les images I1 et I2, l'observateur oriente l'appareil de telle façon que, pour au moins un rayon lumineux passant par l'oeil droit OD de I'observateur, par exemple le rayon RL1 (fig. 1), les normales aux miroirs 1 et 2 aux points d'incidence du rayon lumineux RL1 se trouvent dans un premier plan vertical et que, pour au moins un autre rayon lumineux passant par l'oeil gauche 0G de l'observateur, par exemple le rayon RL? , les normales aux miroirs 3 et 4 aux points d'incidence du rayon RL se trouvent dans un deuxième plan vertical parallèle au 2. premier plan vertical et symétrique de ce dernier par rapport à un plan vertical passant par la droite joignant les centres C1 et C2 des images I1 et I2, ce dernier plan étant variable selon l'incidence sous laquelle les images I1 et I2 sont observées, ctest-à-dire suivant que l'observateur se trouve exactement en-face ou à droite ou Bga gauche desdites images. Comme montré dans les figures 2 et -3, les miroirs 1 à 4 sont montés dans un boîtier 5 dont la face avant 6, la plus proche de l'observateur, comporte sensiblement en son milieu une fenêtre de sortie 7 allongée horizontalement, qui est située en regard des deux miroirs de sortie 2 et 3. La face arrière 8 du boîtier 5, la plus éloignée de l'observateur', comporte à ses extrémités inférieure et supérieure deux fenêtres d'entrée 9 et 10 situées respectivement en regard des miroirs d'entrée 1 et 4. La partie de la paroi arrière 8 qui est située entre les deux fenêtres d'entrée 9 et 10 forme: un écran pour que seule l'image inférieure I1 soit vue par l'oeil droit OD de 11 observateur et que seule l'image supérieure I2 soit vue par l'oeil gauche OG. Les miroirs d'entrée 1 et 4 occupent sensiblement la totalité de l'intervalle entre les deux parois latérales 11 et 12 du boîtier 5. Dans le cas où les miroirs de sortie 2 et 3 sont disposés en toit comme montré sur les figures 1 et 2, le miroir de sortie 2 peut occuper sensiblement la totalité de l'intervalle entre les deux parois latérales 11 et 12, tandis que le miroir de sortie 3 occupe seulement la moitié dudit intervalle et est placé à gauche en avant du miroir de sortie 2. Il va de soi cependant que si l'image inférieure I1 est l'image destinée à être vue par l'oeil gauche et si l'image supérieure I2 est l'image destinée à être vue par l'oeil droit, le miroir de sortie 3 devra être placé à droite.Cette disposition dans laquelle le miroir 2 occupe sensiblement la totalité de l'intervalle susmentionné et le miroir 3 sensiblement la moitié dudit intervalle, est avantageuse dans la mesure où l'observateur ne verra-pratiquement aucune discontinuité dans le sens latéral entre les deux miroirs 2 et 3 même si sa tête n'occupe pas une position parfaltement centrée par rapport à ces deux miroirs, c'est-à-dire stil déplace sa tête à droite ou à gauche par rapport à la positi-on centrée idéale.Dans ce dernier cas, l'observateur perdra tout au plus l'impression de relief et ne verra plus que l'image inférieure I1 s'il se déplace trop à droite ou l'image supérieure I2 s'il se déplace trop à gauche, sans qu'il se produise un saut d'image'. La variante d'exécution représentée sur la figure 3 diffère uniquement de celle représentée sur la figure 2 par le fait que les miroirs de sortie 2 et 3 sont disposés côte à cote et en croix, chacun des deux miroirs de sortie 2 et 3 occupant une moitié de l'intervalle entre les parois latérales 71 et 12 du bolier 5. Dans les deux formes d'exécution représentées sur les figures 2 et 3 > les miroirs de sortie 2 et 3 font de préférence entre eux un angle de 900. Pour voir les images I1 et I2 en relief, il suffit que l'observateur place ses yeux en regard de la fenêtre de sortie 7 et qu'il oriente l'appareil vers les images de la manière indiquée plus haut. il n'est pas nécessaire que l'observateur place ses yeux contre la fenêtre 7, mais il peut se tenir à une distance comprise entre O et 50 cm environ de l'appareil ou même plus selon les dimensions des images et la distance à laquelle elles sont situées. L'appareil peut être tenu à la main et, dans ce cas, il peut être avantageusement prévu deux poignées (non montrées) fixées par exemple aux parois latérales 11 et 12 du boîtier 5. Toutefois, coitine il n'est pas nécessaire que l'utilisateur place l'appareil contre son visage pour l'observation des images, l'appareil peut être monte sur ou suspendu à un support approprié par l'intermédiaire d'un système de liaison articulée permettant à l'utilisateur d'orienter l'appareil en direction des images selon la position dans laquelle il se trouve par rapport auxdites images, et de maintenir l'appareil dans la position convenable, de telle sorte qu'il puisse observer les images sans avoir à porter l'appareil et, par suite, sans fatigue. L'appareil de vision en relief de la présente invention permet de voir des images fixes telles que par exemple des photographies ou des images imprimées, à condition qu'elles soient suffisamment éclairées, aussi bien que des images mobiles telles que par exemple des images de cinéma ou de télévision. La dimension verticale maximale des images pouvant être observées avec un appareil de dimensions données dépend bien entendu des dimensions de l'appareil lui-même, c'est-àdire de i distance entre les centres de ses deux miroirs d'entrée 1 et 4, puisque les deux images doivent être placées l'une au-dessus de l'autre sans se chevaucher et que la distance entre les centres des deux images doit être égale à la distance entre les centres des deux miroirs d'entrée 1 et 4.Ainsi, en supposant que les deux images I1 et 12 sont disposées l'une audessus de l'autre de telle façon que le bord supérieur de l'image inférieure I1 touche le bord inférieur de l'image supérieurs I2, chacune des deux images I1 et I2 pourra avoir une hauteur au plus égale à la distance verticale entre les centres des deux miroirs d'entrée 1 et 4. Pour pouvoir voir des images de grandes dimensions en hauteur, il faudrait donc théoriquement prévoir un appareil ayant lui-même une grande dimension en hauteur. Toutefois, dans ce cas, pour éviter d'avoir à utiliser des appareils ayant une grande dimension en hauteur et/ou pour éviter d'avoir à utiliser un écran de cinéma ou de télévision de grande hauteur dans le cas d'images cinématographiques ou télévisées, il est possible d'utiliser uncouple d'images I1 et 12 anamorphosées dans le sens de la hauteur, de telle façon que les centres C1 et C2 des deux images puissent être rapprochés l'un de l'autre, l'appareil pouvant alors avoir des dimensions en hauteur plus faibles que si on utilise- des images non anamorphosées. Dans ce cas, les miroirs 1 et 4 ou les miroirs 2 et 3 seront remplacés par des mi roirs cylindriques convexes d'axes horizontaux, afin de redonner aux images leur vraie hauteur. Dans la description qui précède, il a été fait référence à des "distances verticales". Ceci tient au fait qu'on a supposé que les deux images I1 et 12 étaient disposées dans un même plan vertical et que l'appareil était lui-même tenu vertical ou sensiblement vertical par l'utilisateur. Toutefois, l'appareil de l'invention peut être aussi utilisé pour voir en relief des images portées par exemple par une page d'un livre, d'une revue ou d'un catalogue sans pour autant que ladite page se trouve dans un plan vertical, à condition néanmoins que les deux images soient placées l'une au-dessus de l'autre sur ladite page. Il va de soi que, dans ce dernier cas, l'appareil ne se sera plus tenu vertical ou sensiblement vertical mais devra être orienté vers le plan de la page portant les images. Il est donc clair que, dans la description et dans les revendications qui vont suivre, le terme "verticâl1, est seulement utilisé pour une question de commodité et ne doit pas être interpréte dans un sens restrictif. En outre, bien que dans la description qui précède, il soit fait référence à des miroirs 1 à 4, il va de soi que ceuxci pourraient être remplacés par des prismes à réfection totale. REVENDICATIONS 1.- Appareil permettant la vision en relief d'un couple d'images associées (11 et 12)placées l'une au-dessus de l'autre à distance d'un observateur, comprenant un boîtier (5) dans lequel sont montés un premier couple de surfaces réfléchissantes parallèles (1 et 2), disposées de manière à renvoyer l'une (I1) des deux images à observer vers l'un (OD) des deux yeux de l'observateur, et un deuxième couple de surfaces réfléchissantes parallèles (3 et 4), disposées de manière à renvoyer l'autre image (12) vers l'autre oeil (OG) de I'observateu, chacun des deux couples de surfaces réfléchissantes comportant une surface d'entrée (1 ou 4) et une surface de sortie (2 ou 3), les surfaces d'entrée (1 et 4) des deux couples de surfaces réfléchissantes étant disposées l'une au-dessus de l'autre et leurs centres étant espacés verticalement d'une distance prédéterminée correspondant à la distance des centres (C1 et C2) dès images à observer,tandis que les centres des surfaces de sortie (2 et 3) des deux couples de surfaces réfléchissantes sont disposées à un niveau situé à égales distances verticales des centres des surfaces d'entrée (1 et 4) des deux couples de surfaces réfléchissantes, caractérisé en ce que, en utilisation, les surfaces d'entrée et de sortie (1 et 2 ou 3 et 4) de chacun des'deux couples de surfaces réfléchissantes sont disposées l'une audessus de l'autre et sont orientées de telle façon que > pour au moins un rayon lumineux particulier ( X,L1) réfléchi par le premier couple de surfaces réfléchissantes (1 et 2) et passant par l'un (OD) des deux yeux de lsobservateur, les normales aux surfaces d'entrée et de sortie (1 et 2) dudit premier couple aux points d'incidence dudit rayon lumineux (R, L1j sont dans un premier plan vertical, tandis que, pour au moins un autre rayon lumineux particulier (R, L2) réfléchi par le second couple de surfaces réfléchissantes (3 et 4) et passant par l'autre oeil (OG) de I'observateur, les normales aux surfaces d'entrée et de sortie (3 et 4) dudit deuxième couple aux points d'incidence dudit autre rayon lumineux (R, L2) sont dans-un deuxième plan vertical parallèle au premier plan vertical et symétrique de ce dernier par rapport à un plan vertical passant par la droite joignant les centres (C1 et C2) des deux images (I1 et 12 ) à observer, et en ce que le boîtier (5) comprend en outre une -fenêtre de sortie (7) allongée horizontalement, qui est située en regard des deux surfaces réfléchissantes de sortie (2 et 3), et deux fenêtres d'entrée (9 et 10) situées respectivement en regard des deux surfaces réfléchissantes d'entrée (1 et 4), la partie du boîtier (5) située entre les deux fenêtres d'entrée (9 et 10) formant écran pour que seule l'image supérieure (I2) soit vue par l'un (OG) des deux yeux de l'observateur et que seule l'image inférieure (I1) soit vue par l'autre oeil 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces réfléchissantes de sortie (2 et 33 sont disposées en toit. 3.- Appareil selon la revendication 2, dans lequel le boîtier (5) comporte deux parois latérales (11 et 12), caractérisé en ce que les surfaces d'entree (1 et 4) des deux couples de surfaces réfléchissantes et la surface de sortie (2) de l'un-des deux couples de surfaces réfléchissantes occupent sensiblement la totalité de l'intervalle entre les deux parois latérales (11 et 12), tandis que la surface de sortie (3) de l'autre couple de surfaces réfléchissantes occupe seulement une moitié dudit intervalle. 4.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces refléchissantes de sortie (2 et 3) sont disposées côte à côte et en croix. 5.- Appareil selon la revendication 4, dans lequel le boîtier (5) comporte deux parois latérales (11 et 12), caractérisé en ce que les surfaces d'entrée (1 et 4) des deux couples de surfaces réfléchissantes occupent sensiblement ia tqtalité de l'intervalle entre les deux parois (11 et 12), tandis que les surfaces de sortie (2 et 3) des deux couples de surfaces réfléchissantes occupent chacune une moitié dudit intervalle. 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces de sortie (2 et 3) font entre elles un angle de 90Q.