Brevet FR2709569A1 — publié le 19950310

RETROPROJECTEUR La présente invention concerne un rétroprojecteur et plus particulièrement, un rétroprojecteur qui forme tout d'abord une image correspondant à un objet ou à contenu d'une feuille de papier en utilisant une longueur d'onde spécifique et qui agrandit I'image sans affecter l'image projetée. En général, un rétroprojecteur est destiné à présenter une image agrandie enregistrée sur un film sur un écran de projection. La figure 1 représente un mode de réalisation qui est constitué par un boîtier 12 dont la surface supérieure comprend une lentille de Fresnel 11, un miroir 14 qui est installé à l'intérieur d'un boîtier 12 moyennant un angle prédéterminé et qui fait face à la lentille de Fresnel 11, une source optique 15 qui est installée sur un côté de l'intérieur du boîtier 12 et qui irradie de la lumière sur le miroir 14, une lentille de focalisation 13 qui est installée entre la source optique 15 et le miroir 14, un groupe de lentilles de formation d'image 17 qui sont situées au-dessus de la lentille de Fresnel 11 et qui sont supportées par un support 16 fixé à un côté du boîtier 12 et un miroir de réflexion 18 qui est installé sur un axe optique du groupe de lentilles de formation d'image 17. Lorsque le rétroprojecteur classique ainsi constitué 10 est utilisé, un film 100 sur lequel une image prédéterminée est imprimée est placé sur la lentille de Fresnel 11 dans un état dans lequel une lumière est irradiée depuis la source optique 15. Puis la lumière irradiée depuis la source optique 15 est réfléchie sur le miroir 14 et elle est transformée en lumière de focalisation tandis qu'elle traverse la lentille de Fresnel 11. Puis la lumière transformée en lumière de focalisation traverse le film 100 et est irradiée sur un écran via le groupe de lentilles de formation d'image 17, d'o l'obtention d'une image agrandie. Le rétroprojecteur classique a pour avantage que l'image formée sur un écran est claire ou nette et qu'elle présente une luminance élevée. Cependant, des objets réels et les contenus d'une feuille de papier ne peuvent pas être utilisés directement, ce qui signifie qu'un film supplémentaire doit être préparé. Lorsque le film est préparé, le processus de projection est simple. Cependant, puisque le film doit être d'une dimension correspondant au contenu du papier, il est difficile d'augmenter le rendement optique. Le rendement optique peut être obtenu via l'utilisation d'une lentille de Fresnel plus importante mais ceci augmente de façon significative les coûts de fabrication. Pour le projecteur classique destiné à résoudre le problème décrit ciavant, comme représenté sur la figure 2, un groupe de lentilles de formation d'image 22 est installé au niveau d'un côté d'un boîtier 21 et un miroir 23 est installé moyennant un angle prédéterminé à l'intérieur du boîtier 21 de manière à faire face au groupe de lentilles de formation d'image 22. Une plaque de support transparente 24 est prévue au niveau de la surface supérieure du boîtier 21 de manière à supporter un papier 100 et une pluralité de sources optiques 25 qui irradient de la lumière sur le papier 100 qui est supporté par la plaque de support 24 sont installées dans le boîtier 21. En ce qui concerne le rétroprojecteur classique 10, lorsque la lumière est irradiée depuis la source optique 25 sur le papier, la lumière est réfléchie par le papier. La lumière réfléchie est réfléchie sur le miroir 23 et ainsi, une image agrandie est formée sur un écran de projection via le groupe de lentilles de formation d'image 22. Cependant, le projecteur classique souffre de certains problèmes. Tout d'abord, la réflectance de la lumière irradiée depuis une source optique sur un papier et réfléchie depuis le papier est d'approximativement 17%. Par conséquent, une source optique puissante est nécessaire afin d'obtenir une image nette, ce qui pose des problèmes en termes du rayonnement et de l'alimentation nécessaires. En second lieu, puisque l'éclairage en surface du papier supporté par la plaque de support est médiocre, la lumière irradiée depuis une source optique est réfléchie irrégulièrement, ce qui conduit à une faible quantité de lumière utilisable. Par conséquent, la lumière provenant d'une source optique extrêmement puissante doit être irradiée sur le papier ou sur l'objet. En troisième lieu, puisqu'une source optique à luminance élevée et des équipements afférents sont nécessaires, la dimension et le prix d'un rétroprojecteur sont augmentés en conséquence. Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à proposer un rétroprojecteur qui projette une image, qui est tout d'abord formée en étant réfléchie par un papier, sur un écran de projection de manière à obtenir une image nette. Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un rétroprojecteur qui permette d'améliorer notablement le rendement de la source optique et qui puisse être miniaturisé. Pour atteindre l'objet mentionné ci-avant, on propose un rétroprojecteur comprenant un premier moyen d'éclairage pour irradier une lumière présentant une longueur d'onde prédéterminée sur un objet placé sur une surface plane; un moyen de focalisation pour focaliser la lumière irradiée par ledit premier moyen d'éclairage et réfléchie par l'objet; un premier moyen d'isolation pour laisser passer la lumière présentant une longueur d'onde spécifique de la lumière qui arrive en incidence depuis ledit moyen de focalisation et pour réfléchir la lumière ne présentant pas la longueur d'onde spécifique selon un angle prédéterminé; un moyen de formation d'image pour tout d'abord former une image de l'objet au moyen d'une réaction photosensible en utilisant la lumière présentant une longueur d'onde spécifique, laquelle a traversé ledit premier moyen d'isolation; un second moyen d'éclairage pour irradier la lumière visible sur ledit moyen de formation d'image selon un angle prédéterminé; un second moyen d'isolation pour irradier la composante de lumière visible de la lumière d'éclairage irradiée depuis ledit second moyen d'éclairage sur ledit moyen de formation d'image et pour enlever la composante de longueur d'onde spécifique; un moyen de réflexion pour réfléchir l'image sur lequel la lumière visible irradiée depuis ledit second moyen d'isolation sur ledit moyen de formation d'image est projetée selon un angle prédéterminé; et un moyen pour agrandir et projeter l'image objet qui arrive en incidence du fait dudit moyen de réflexion sur un écran de projection. Pour atteindre l'objet mentionné ci-avant, on propose un rétroprojecteur comprenant une plaque de base sur laquelle un objet est placé un support étendu vers le haut depuis un côté de ladite plaque de base; une première source optique qui est installée dans le support sur ladite plaque de base et qui irradie une lumière sur l'objet selon un angle prédéterminé; un groupe de lentilles de focalisation permettant de focaliser la lumière irradiée depuis ladite première source optique sur l'objet; une seconde source optique permettant d'irradier la lumière selon un angle droit par rapport à l'axe optique du groupe de lentilles de focalisation; un filtre permettant de laisser passer une longueur d'onde spécifique de la lumière qui arrive en incidence depuis ledit groupe de lentilles de focalisation et permettant de réfléchir la lumière visible de la lumière irradiée depuis ladite seconde source optique coaxialement à la longueur d'onde spécifique; un premier film de protection vis-à-vis de la lumière installé coaxialement par rapport à ladite seconde source optique, lequel renvoit la lumière réfléchie depuis ledit objet et n'ayant pas traversé un filtre ainsi que la lumière irradiée depuis ladite seconde source optique de manière à ce qu'elles traversent ledit filtre et assure une protection vis-à-vis de celles-ci, un élément de formation d'image qui est installé sur ledit filtre et qui réagit de manière photosensible à la longueur d'onde spécifique filtrée de manière à former une image correspondant à l'objet; un miroir de réflexion installé sur ledit élément de formation d'image de manière à réfléchir une image; une lentille de projection permettant d'agrandir et de projeter l'image de l'objet sur la totalité de la surface dudit miroir de réflexion; et une tête fixée au niveau d'une extrémité dudit support, laquelle inclut un second film de protection vis-à-vis de la lumière installé devant la lentille de projection afin d'assurer une protection vis-à-vis de la longueur d'onde spécifique introduite depuis l'extérieur. Les objets mentionnés ci-avant ainsi que d'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré de celle- ci que l'on lira en relation avec les dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 est une vue en élévation schématique qui représente le rétroprojecteur classique; la figure 2 est une vue en élévation schématique qui représente un autre mode de réalisation du rétroprojecteur classique; et la figure 3 est une vue en élévation de côté partiellement en coupe qui représente un rétroprojecteur de la présente invention. Un rétroprojecteur de la présente invention focalise une lumière réfléchie par un objet au moyen d'une lumière d'irradiation présentant une longueur d'onde prédéterminée sur l'objet placé sur une surface plane et irradie la lumière présentant une longueur d'onde spécifique de la lumière focalisée sur un moyen de formation d'image de manière à former une première image et agrandit et projette l'image sur un écran de projection en utilisant la lumière visible. Comme représenté sur la figure 3, un support 32 est installé sur un côté d'une plaque de base 31 et une tête 33 positionnée verticalement par rapport à la plaque de base 31 est couplée à une extrémité du support 32. Une première source optique 41 permettant d'irradier une longueur d'onde spécifique sur la plaque de base 31 sur laquelle le papier ou un objet est placé est installée dans une extrémité supérieure du support 32. Un groupe de lentilles de focalisation 42 permettant de focaliser la lumière irradiée et réfléchie sur l'objet depuis la première source optique 41 est installé dans la tête 33 au-dessus de l'objet placé sur la plaque de base 31. Coaxialement à la lentille de focalisation 42, un élément de formation d'image 43 au niveau duquel la couleur est modifiée selon la lumière présentant une longueur d'onde spécifique et un miroir réfléchissant 44 permettant de réfléchir la lumière à angle droit sont installés selon des intervalles prédéterminés. Un groupe de lentilles de projection 45 permettant de focaliser et de diffuser la lumière réfléchie par le miroir de réflexion 44 de manière à projeter le résultat sur un écran de projection 50 est installé devant du miroir de réflexion 44. Un filtre 46 est installé entre le groupe de lentilles de focalisation 42 et la lentille de formation d'image 43 pour laisser passer la lumière présentant une longueur d'onde spécifique de la lumière réfléchie par l'objet et pour réfléchir la lumière n'ayant pas la longueur d'onde spécifique de telle sorte que seule la lumière présentant la longueur d'onde spécifique puisse être irradiée sur l'élément de formation d'image 43. En outre, une seconde source optique 47 permettant d'irradier de la lumière sur le filtre 46 est installée devant le filtre 46, c'est- à-dire selon la direction qui forme un angle droit par rapport à l'axe optique de la lentille de focalisation. Le filtre 46 laisse passer la longueur d'onde spécifique de la lumière irradiée depuis la seconde source optique 47 et réfléchit la lumière visible coaxialement avec la longueur d'onde spécifique irradiée depuis la première source optique 41, laquelle lumière a traversé le filtre. En tant que filtre 46, une combinaison d'un filtre permettant de filtrer la lumière qui a traversé le groupe de lentilles de focalisation 42 et d'un filtre permettant de filtrer la lumière irradiée depuis la seconde source optique 47 peut également être utilisée. L'élément de formation d'image 43 est ici fabriqué en revêtant d'un polymère photosensible une plaque transparente et une lampe halogène est utilisée en tant que seconde source optique. Un second film de protection vis-à-vis de la lumière 51 permettant d'empêcher le passage de la longueur d'onde spécifique afin d'empêcher que le groupe de lentilles de projection 45 ne soit pénétré par la lumière ultraviolette provenant de l'extérieur est installé devant le groupe de lentilles de projection 45. Un premier film de protection vis-à- vis de la lumière 49 permettant de réaliser une protection vis- à-vis de l'émission de lumière à l'exception de celle qui a une longueur d'onde spécifique et de la lumière présentant la longueur d'onde spécifique qui a traversé le filtre 46 en provenant de la source optique 47 est installé derrière le filtre qui est installé coaxialement par rapport à la direction de balayage de la seconde source optique 47. En tant que lumière présentant une longueur d'onde spécifique, un rayonnement infrarouge ou ultraviolet qui peut traverser le filtre 46 et qui est inclus dans la lumière réfléchie irradiée depuis la première source optique 41 sur l'objet placé sur la plaque de base 31 est utilisée. L'élément de formation d'image forme une image correspondant à l'objet au moyen d'une réaction photosensible qui utilise un rayonnement infrarouge ou ultraviolet, c'est-à-dire une lumière présentant une longueur d'onde spécifique réfléchie par l'objet et focalisée par une lentille de focalisation. Un rétroprojecteur selon la présente invention fonctionne comme suit. Afin de projeter l'image d'un objet ou d'un papier sur un écran de projection 50 en utilisant un rétroprojecteur de la présente invention, un papier 100 (ou un objet) est placé sur la plaque de base 31. Puis de la lumière est irradiée sur la surface du papier 100 en utilisant la première source optique 41. Ainsi, la lumière irradiée sur le papier 100 est focalisée par le groupe de lentilles de focalisation 42 et traverse le filtre 46. La lumière à l'exception du rayonnement ultraviolet ou infrarouge présentant la longueur d'onde spécifique est réfléchie tout d'abord par le premier film de protection vis-à-vis de la lumière 49 tandis que le rayonnement ultraviolet ou infrarouge traverse le filtre 46. Les rayons ultraviolets ou infrarouges filtrés sont irradiés sur l'élément de formation d'image 43. Par conséquent, la couleur de l'élément de formation d'image 43 varie du fait du rayonnement ultraviolet ou infrarouge et ainsi, I'image de l'objet ou le contenu de la feuille de papier est formé. Lorsqu'une image est ainsi formée sur l'élément de formation 43, les rayons ultraviolets ou infrarouges de la lumière irradiée depuis la seconde source optique 47 jusqu'au filtre 46 traversent le filtre 46 et arrivent en incidence sur le premier film de protection vis-à-vis de la lumière 49. La lumière visible est réfléchie par le filtre 46 et elle est irradiée sur l'élément de formation d'image 43. Ainsi, I'image formée sur l'élément de formation d'image 43 est projetée sur l'écran de projection 50 via le miroir de réflexion 44 et le groupe de lentilles de projection 45. Ainsi, une image du papier est projetée sur un écran de projection de façon nette. De façon davantage détaillée, une image est formée tout d'abord sur l'élément de formation d'image 43 au moyen de rayons ultraviolets ou infrarouges irradiés depuis la première source optique 41 sur la surface du papier. Puis l'image formée sur l'élément de formation d'image 43 est projetée sur l'écran de projection 50 au moyen de la lumière visible irradiée depuis la seconde source optique 47. Ainsi, la résolution de l'image peut être améliorée. Dans le mode de réalisation de la présente invention, la formation d'une image projetée est expliquée en utilisant des rayons ultraviolets ou infrarouges. Cependant, une telle image peut également être formée en utilisant des rayons X. Comme décrit ci-avant, un rétroprojecteur de la présente invention permet de projeter l'image de l'objet ou le contenu d'une feuille de papier directement sur un écran de projection. Par conséquent, un film supplémentaire destiné à être utilisé dans le projecteur n'est pas nécessaire et des objets en trois dimensions peuvent être projetés également. REVENDICATIONS 1. Rétroprojecteur caractérisé en ce qu'il comprend un premier moyen d'éclairage (41) pour irradier une lumière présentant une longueur d'onde prédéterminée sur un objet (100) placé sur une surface plane; un moyen de focalisation (42) pour focaliser la lumière irradiée par ledit premier moyen d'éclairage (41) et réfléchie par l'objet; un premier moyen d'isolation (46) pour laisser passer la lumière présentant une longueur d'onde spécifique de la lumière qui arrive en incidence depuis ledit moyen de focalisation et pour réfléchir la lumière ne présentant pas la longueur d'onde spécifique selon un angle prédéterminé; un moyen de formation d'image (43) pour tout d'abord former une image de l'objet au moyen d'une réaction photosensible en utilisant la lumière présentant une longueur d'onde spécifique, laquelle a traversé ledit premier moyen d'isolation (46); un second moyen d'éclairage (47) pour irradier la lumière visible sur ledit moyen de formation d'image (43) selon un angle prédéterminé; un second moyen d'isolation (46) pour irradier la composante de lumière visible de la lumière d'éclairage irradiée depuis ledit second moyen d'éclairage (47) sur ledit moyen de formation d'image (43) et pour enlever la composante de longueur d'onde spécifique; un moyen de réflexion (44) pour réfléchir l'image sur lequel la lumière visible irradiée depuis ledit second moyen d'isolation (46) sur ledit moyen de formation d'image (43) est projetée selon un angle prédéterminé; et un moyen (45) pour agrandir et projeter l'image objet qui arrive en incidence du fait dudit moyen de réflexion (44) sur un écran de projection (50). 2. Rétroprojecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'image dudit objet (100) est imprimée sur un papier. 3. Rétroprojecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'image dudit objet (100) est en trois dimensions. 4. Rétroprojecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur d'onde spécifique irradiée par ledit premier moyen d'éclairage (41) est dans la bande des ultraviolets et ledit moyen de formation d'image (43) réagit de manière photosensible aux longueurs d'onde de l'ultraviolet. 5. Rétroprojecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur d'onde spécifique irradiée par ledit premier moyen d'éclairage (41) est dans la bande des ultraviolets et ledit moyen de formation d'image (43) réagit de manière photosensible à ladite longueur d'onde de l'ultraviolet de manière à former une image correspondant à l'objet (100). 6. Rétroprojecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second moyen d'éclairage (47) utilise une lampe halogène. 7. Rétroprojecteur selon l'une quelconque des revendications 1, 4 et 5, caractérisé en ce qu'un polymère photosensible est déposé sur la surface d'un verre transparent dudit moyen de formation d'image (43) de telle sorte qu'une image de l'objet (100) puisse être formée en modifiant la couleur dudit moyen de formation d'image lorsque la lumière présentant une longueur d'onde spécifique est irradiée. 8. Rétroprojecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de protection vis-à-vis de la lumière (51) permettant d'émettre et d'empêcher de passer la lumière qui n'est pas de la longueur d'onde spécifique, laquelle est isolée par ledit premier moyen d'isolation (46) et est réfléchie depuis celui-ci, et la lumière présentant la longueur d'onde spécifique qui est isolée par un second moyen d'isolation (46) 9. Rétroprojecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la totalité de la surface du moyen de projection reçoit en incidence la lumière de la longueur d'onde spécifique provenant de l'extérieur. 10. Rétroprojecteur caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de base (31) sur laquelle un objet (100) est placé; un support (32) étendu vers le haut depuis un côté de ladite plaque de base; une première source optique (41) qui est installée dans le support sur ladite plaque de base et qui irradie une lumière sur I'objet selon un angle prédéterminé; un groupe de lentilles de focalisation permettant de focaliser la lumière irradiée depuis ladite première source optique sur l'objet; une seconde source optique (47) permettant d'irradier la lumière selon un angle droit par rapport à l'axe optique du groupe de lentilles de focalisation; un filtre (46) permettant de laisser passer une longueur d'onde spécifique de la lumière qui arrive en incidence depuis ledit groupe de lentilles de focalisation et permettant de réfléchir la lumière visible de la lumière irradiée depuis ladite seconde source optique coaxialement à la longueur d'onde spécifique; un premier film de protection vis-à-vis de la lumière installé coaxialement par rapport à ladite seconde source optique, lequel renvoit la lumière réfléchie depuis ledit objet et n'ayant pas traversé un filtre ainsi que la lumière irradiée depuis ladite seconde source optique de manière à ce qu'elles traversent ledit filtre et assure une protection vis-à-vis de celles-ci; un élément de formation d'image (43) qui est installé sur ledit filtre et qui réagit de manière photosensible à la longueur d'onde spécifique filtrée de manière à former une image correspondant à l'objet; un miroir de réflexion (44) installé sur ledit élément de formation d'image de manière à réfléchir une image; une lentille de projection permettant d'agrandir et de projeter l'image de l'objet sur la totalité de la surface dudit miroir de réflexion; et une tête fixée au niveau d'une extrémité dudit support, laquelle inclut un second film de protection vis-à-vis de la lumière installé devant la lentille de projection afin d'assurer une protection vis-à-vis de la longueur d'onde spécifique introduite depuis l'extérieur. 11. Rétroprojecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit objet (100) est une image imprimée sur papier. 12. Rétroprojecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite longueur d'onde spécifique est dans la bande des ultraviolets et est irradiée depuis ladite première source optique (41) et ledit élément de formation d'image réagit de manière photosensible à un rayonnement ultraviolet. 13. Rétroprojecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite longueur d'onde spécifique est dans la bande des infrarouges et est irradiée depuis ladite première source optique (41) et ledit élément de formation d'image réagit de manière photosensible aux rayons infrarouges. 14. Rétroprojecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite seconde source optique est une lampe halogène. 15. Rétroprojecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le polymère photosensible est déposé sur la surface du verre transparent dudit élément de formation d'image (43) de telle sorte qu'une image correspondant à l'objet puisse être formée en modifiant la couleur dudit élément de formation d'image lorsque la lumière présentant une longueur d'onde spécifique est irradiée sur un film.