Brevet FR2606168A1 — publié le 19880506

Projecteur de vues stéréoscopiques La présente invention concerne les projecteurs de vues stéréo scopiques suivant la technique de la formation d'images en lumière polarisée. Le principe des prises de vues stéréoscopiques est connu déjà depuis longtemps. Il consiste très schématiquement à effectuer deux prises de vues d'une scène, respectivement depuis deux points différents séparés, par exemple, d'une distance sensiblement égale à celle séparant les deux yeux d'une personne physique. Pour exploiter ces deux vues et pouvoir voir la scène photographiée, il faut regarder chaque prise de vue, respectivement avec un seul oeil. Le cerveau recevant les deux images différentes les analyse et reconstitue le relief. Ce principe de prises de vues stéréoscopiques a connu un développement fort intéressant, notamment quand les premiers dispositifs le mettant en oeuvre sont apparus sur le marché. Puis, l'évolution de cette technique s'est figée, essentiellement -par le fait qu'il était impossible, d'une part d'observer des vues stéréoscopiques de grandes dimensions, et d'autre part de permettre à un grand nombre de personnes d'observer ensemble de telles ces par exemple en projetant des diapositives, des visionneuses autres qu'individuelles n'existant pas. On a alors tenté de réaliser des projecteurs permettant de telles observations. Cependant, leur complexité, leur encombrement et leur faible qualité de restitution d'images n'ont pas permis leur développement commercial. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un projecteur de vues stéréoscopiques qui soit d'une conception structurelle simple, peu encombrant, d'une qualité de restitution d'images donnant toute satisfaction, et qui soit d'un prix de revient lui permettant de pouvoir être acquis par un grand nombre d'utilisateurs. Plus précisément, la présente invention a pour objet un projecteur de vues stéréoscopiques caractérisé par le fait qu'il comprend - une source de faisceaux lumineux apte à émettre une faisceau lumineux sur un premier chemin optique, - des moyens pour maintenir deux vues stéréoscopiques projetables par transparence, respectivement dans deux positions juxtaposées l'une à côté de l'autre, - des premiers moyens pour dévier ledit faisceau lumineux émis par ladite source, alternativement et à une fréquence donnée, respectivement sur les deux dites positions de maintien des deux dites vues stéréoscopiques, - des seconds moyens pour devier et amener les deux images des deux dites vues stéréoscopiques, alternativement et à la même dite fréquence, sur un même chemin optique de sortie, et - un objectif de projection disposé sur ledit chemin optique-de sortie. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels la Figure unique représente un schéma d'un mode de réalisation préférentiel d'un projecteur selon l'invention. La Figure unique illustre schématiquement un mode de réalisation préférentiel d'un prcjecteur de vues stéréoscopiques selon l'invention. Ce projecteur comprend une source de faisceaux lumineux 1 comme, par exemple, une lampe à incandescence, apte à être alimentée par ses deux entrées 2 et 3, pour émettre un faisceau lumineux 4 généralement très divergent. Pour ramener ce faisceau 4 à un faisceau moins large et apte à se propager suivant un chemin optique 5, à la sortie 6 de la lampe 1 est alors disposé un système optique- de concentration 7 constitué, par exemple, d'une optique convergente schématisée par une lentille 8. De façon avantageuse, sur le chemin optique 5 est disposé un filtre 9 éliminant les infrarouges, ce filtre pouvant agir par transmission comme représenté sur la Figure, c'est-8-dire en étant constitué d'un élément optique qui laisse passer les longueurs d'ondes infrarouges et qui réfléchit les longueurs d'ondes inférieures. De plus, sur ce chemin optique 5, en sortie du filtre 9, le projecteur peut comporter un atténuateur 10 donnant naissance à sa sortie à un faisceau 11 d'une section, d'une couleur et d'une intensité lui permettant de projeter des images par transmission, comme pour la projection de diapositives. Avantageusement, la source lumineuse 1 est ventilée pour éliminer les calories produites et pour donner à cette lampe une durée de vie la plus longue possible. Cette ventilation est obtenue par des ventilateurs 12, 13 schématiquement représentés sur la Figure. Sur le chemin optique du faisceau 11 sont disposés des moyens 100 pour en dévier au moins une partie, alternativement et à une fréquence donnée, sur deux chemins optiques 14, 15 séparés et parallèles. Ceè moyens de déviation 100 sont constitués, dans ce mode de réalisation, de deux miroirs à réflexion totale 17, 18 disposés à quarante cinq degrés sur l'axe 16 du faisceau 11, et donc à quatre vingt dix degrés l'un de l'autre, de façon symétrique par rapport à cet axe 16 et leurs centres 19, 20 étant séparés l'un de l'autre d'une distance au moins égale à celle séparant les deux centres des deux vues stéréoscopiques à projeter quand elles sont mises l'une à côté de l'autre dans un même plan. Dans l'espace 21 situe entre les deux miroirs 17, 18, est disposé un dièdre 22 d'angle a sommet 23 égal, dans ce mode de réalisation, à quatre vingt dix degrés, ses deux faces 24, 25 étant constituées de miroirs à réflexion totale. Ce dièdre 22 est monté sur un support 26 qui peut être commandé en translation oscillatoire par tout moyen, et notamment par des forces électromagnétiques obtenues par des bobines 27 alimentées alternativement en courant électrique à partir d'un organe de commande 28. L'amplitude du mouvement oscillatoire du dièdre 22 est définie de telle sorte que, dans ses deux positions extrêmes, ses deux faces 24, 25 soient respectivement au contact, ou très proches, des miroirs 17, 18.Dans ces conditions, le dièdre 22, en se déplaçant, constitue alternativement et à la fréquence des oscillations deux dioptres ou lames à faces parallèles permettant de décaler le faisceau 11 sur les deux chemins optiques 14, 15 séparés de la distance égale à celle séparant les deux centres 19, 20 des deux miroirs 17, 18. Comme représenté sur la Figure, le faisceau 11 est décalé par l'ensemble des deux miroirs 25 et 18 pour donner naissance à un faisceau sur le chemin optique 15, lorsque la face 24 est à proximité du miroir 17. En revanche, quand le dièdre est dans la seconde position représentée en pointillés sur la Figure, le faisceau 11 est dévié sur le chemin optique 14 par l'ensemble des deux miroirs 24 et 17. Sur les chemins optiques 14 et 15 sont disposés des polariseurs optiques, respectivement 30 et 31, avantageusement à deux orientations orthogonales. A la suite de ces deux polariseurs 30, 31 sont disposés des moyens, par exemple un passe-film 32, permettant de positionner et de maintenir les deux vues stéréoscopiques 33, 34, de telle façon qu'elles soient respectivement centrées sur les deux chemins optiques 14, 15 et qu'elles soient alternativement illuminées par les deux faisceaux obtenus alternativement à la sortie des moyens 100 et des deux polariseurs 30, 31. A la suite des moyens de maintien 32 des deux vues 33, 34, sont disposés de moyens 200 permettant de réunir les deux chemins optiques 14, 15, en un seul 35. Ces moyens 200 ont la même structure que les moyens 100 et sont commandés par le même organe de commande 28 de façon à obtenir le déplacement d; diedre 36 en synchronisation avec celui du dièdre 22, par rapport aux deux tiroirs de renvoi 37, 38. Enfin, sur le chemin optique 35, est disposé un objectif 40 permettant de projeter les images des deux vues stéréoscopiques sur un écran de visualisation 41 de dimensions suffisamment grandes pour qu'un nombre relativement important de personnes puissent ensemble voir ces images. Cet écran de projection peut être du type cinéma d'amateur, ou même de professionnel. Bien sur, les deux images stéréoscopiques peuvent faire partie d'un ensemble de plusieurs vues du même type sur un film continu. Ce film permet de faire passer plusieurs couples de vues stéréoscopiques les uns à la suite des autres. Pour cela, le film est placé dans une cassette 42 et, lorsque cette cassette est disposée dans un portecassette associé au passe-film 45, le défilement du film peut être commandé automatiquement au moyen d'un moteur, par exemple du type pas-à-pas, alimenté par l'organe de commande 28 et apte à être couplé aux bobines 53 et 54 de la cassette. Le passe-film 45 reliant les deux bobines 53, 54 de la cassette 42 contient un détecteur de position 47 permettant de s'assurer automatiquement de la bonne position des deux vues 33, 34, respectivement sur les deux chemins optiques de projection 14, 15. Le projecteur tel que décrit ci-dessus fonctionne et s'utilise de la façon suivante On suppose que les deux images stéréoscopiques sont situées l'une à c8té de l'autre, par exemple sur un film de 35 mm monté dans la cassette 42. Au moyen de l'organe de commande 28, les deux images qui doivent être projetées sont amenées dans le passe-film 45 et positionnées au moyen du détecteur de position 47. La lampe 1 est allumée et les dièdres 22, 36 sont animés de leur mouvement de translation oscillatoire, de telle façon que le faisceau lumineux 11 émis par la lampe 1, du fait de la formation des différentes lames à faces parallèles 17, 24 et 18, 25, passe alternativement sur les deux chemins optiques 14, 15, et éclaire alternativement, après avoir traversé les polariseurs 30, 31, les deux vues 33, 34.Après être passée sur les deux vues, la lumière est ramenée sur le chemin optique unique 35 grâce au dièdre 36 dont le mouvement est synchronisé avec celui du dièdre 22. De ce fait, quand les dflx faces réfléchissantes 18, 25 se positionnent comme représentées e: traits pleins sur la Figure d'un côté du passe-film 45, les deux faces réfléchissantes 38, 44 se positionnent d'une façon symétrique de l'autre côté du passe-film. Le faisceau réfléchi sur le miroir 18, après avoir traversé la vue 34, est dévié par le miroir 38 et renvoyé par la face réfléchissante 44 du dièdre 36 sur le chemin optique 35 vers l'objectif 40 qui projette alors sur l'écran 41 une première image, celle de la vue 34. nais, quand le couple de lames réfléchissantes 17, 24 avant le passe-filtre 45 se positionne comme représenté en pointillés, le faisceau est dévié sur la seconde vue 33, puis ramené sur le chemin optique 35 8râpe au couple de lames 37, 43, pour traverser l'objectif 40 et donc former sur l'écran 41 une seconde image, celle de la vue 33. En continuant à animer les dièdres de leur mouvement de translation oscillatoire, le couple de ces deux images se forme répétitivement comme décrit ci-dessus. Les spectateurs qui regardent l'écran avec des lunettes à verres polarisant la lumière suivant respectivement les deux polarisations de la lumière projetée sur l'écran reçoivent deux images différentes, chacune correspondant à une vue du couple de vues stéréoscopiques et étant vue par un seul des deux yeux. De plus, comme la fréquence de protection est relativement importante, par rémanence, les spectateurs perçoivent le relief comme en regardant directement deux vues stéréoscopiques dans une visionneuse selon l'art antérieur. Un tel projecteur permet donc de projeter sur un grand écran des images stéréoscopiques, et offre à un grand nombre de personnes la possibilité de percevoir ensemble des images en relief. REVENDICATIONS 1. Projecteur de vues stéréoscopiques CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comprend - une source (1) de faisceaux lumineux apte à émettre une faisceau lumineux (11) sur un premier chemin optique, - des moyens (32) pour maintenir deux vues stéréoscopiques (33, 34) projetables par transparence, respectivement dans deux positions juxtaposées l'une à c8té de l'autre, - des premiers moyens (100) pour dévier ledit faisceau lumineux émis par ladite source, alternativement et à une fréquence donnée, respectivement sur les deux dites positions de maintien des deux dites vues stéréoscopiques, - - des seconds moyens (200) pour dévier et amener les deux images des deux dites vues stéréoscopiques, alternativement et à la meme dite fréquence, sur un même chemin optique de sortie (35), et - un objectif de projection (40) disposé sur ledit chemin optique de sortie. 2. Projecteur selon la rt-vendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE les moyens pour maintenir les deux vues stéréoscopiques (33, 34) juxtaposées l'une à côté de l'auto comportent un passe-film (45). 3. Projecteur selon la revendication 2, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comporte des moyens de réception d'une cassette d'un film continu sur lequel sont situées les deux dites vues, ladite cassette (42) étant apte à coopérer avec lesdits moyens de réception pour que les deux dites vues puissent se positionner dans ledit passe-film (45). 4. Projecteur selon la revendication 3, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE ledit passe-film (45) comporte un détecteur de position (47) desdites deux vues (33, 34). 5. Projecteur selon l'une des revendications précédentes, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE lesdits premiers moyens (100) pour dévier ledit faisceau lumineux (11), alternativement et à une fréquence donnée, comportent au moins deux premiers miroirs (17, 18) inclinés par rapport audit premier chemin optique, un premier dièdre (22) aux deux faces réfléchissantes (24, 25) disposé entre les deux dits premiers miroirs, et des moyens (26, 27, 28) pour animer ledit dièdre d'un mouvement de translation oscillatoire entre deux positions extrêmes plaçant ses deux dites faces à proximité, respectivement, des deux dits premiers miroirs. 6. Projecteur selon la revendication 5, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE ledit premier dièdre (22) a un angle au sommet (23) égal à l'angle que forment entre eux les deux dits premiers miroirs (17, 18), cedit premier dièdre étant disposé entre ces deux dits premiers miroirs de façon que ses deux faces (24, 25) soient respectivement parallèles à ces deux dits premiers miroirs. 7. Projecteur selon l'une des revendications 5 et 6, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE lesdits seconds moyens (200) pour dévier alternativement et à ladite fréquence les deux dites images des deux vues stéréoscopiques et les amener sur un meme chemin optique de sortie (35) comportent deux seconds miroirs (37, 38) inclinés par rapport audit chemin optique de sortie, un second dièdre (36) aux deux faces réfléchissantes -(43, 44) disposé entre les deux dits seconds miroirs, des moyens (26, 27, 28) pour animer ledit second dièdre d'un mouvement de translation oscillatoire entre deux positions extrêmes plaçant ses deux faces à proximité, respectivement, des deux dits seconds miroirs, et des moyens (28) pour syncroniser le mouvement dudit second dièdre (36) en phase avec celui dudit premier dièdre (22). 8. Projecteur selon la revendication 7, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE ledit second dièdre (36) a un angle au sommet égal à l'angle que forment entre eux les deux dits seconds miroirs (37, 38), cedit second dièdre étant disposé entre les deux seconds miroirs de façon que ses deux faces leur soient respectivement parallèles. 9. Projecteur selon l'une des revendications précédentes, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comporte des moyens de polarisation (30, 31) de la lumière dudit faisceau, suivant deux directions non confondues, disposés respectivement entre lesdits premiers moyens de déviation (100) dudit faisceau (11) et la position des deux dites vues stéréoscopiques (33, 34). 10. Projecteur selon l'une des revendications précédentes, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comporte un organe de commande (28) apte à élaborer des signaux de commande des moyens pour déplacer et positionner les deux dites vues, desdits premiers (100) et seconds (200) moyens pour dévier ledit faisceau (11), et de ladite source lumineuse (1).