Brevet FR2716982A1 — publié le 19950908

La présente invention concerne un dispositif pour afficher une image d'un objet, comprenant un diviseur de faisceau servant à recevoir la lumière de l'objet situé d'un côté de ce diviseur et réfléchit au moins une partie de cette lumière dans des première et seconde directions, et des moyens formant rétroréflecteurs pour recevoir la lumière réfléchie dans lesdites première et seconde directions et renvoyer au moins une partie de cette lumière au diviseur de faisceau pour qu'elle soit transmise par ce diviseur et forme une image de l'objet de l'autre côté du diviseur de faisceau. La demande de brevet copendante N PCT/GB 94/02611 décrit un dispositif dans lequel une lumière provenant de l'objet est réfléchie par le diviseur de faisceau dans des première, seconde et troisième directions, qui font entre elles un angle supérieur à 180' autour de l'objet, et qui est caractérisé en ce que les moyens formant rétroréflec- teurs ne sont pas situés entre l'objet et le diviseur de faisceau. La présente invention a trait à un perfec- tionnement du dispositif défini dans le premier paragraphe ci-dessus et qui est caractérisé par des moyens filtrants situés entre les moyens formant rétroréflecteurs et l'image et comportant des première et seconde parties qui transmettent une lumière réfléchie respectivement dans les première et seconde directions et qui bloquent la lumière réfléchie dans l'autre desdites directions et la lumière provenant directement de l'objet. Ainsi des observateurs, qui peuvent voir l'image suspendue à partir de directions différentes, ne peuvent pas voir l'objet lui-même. Le dispositif peut comporter des moyens formant obturateurs pour empêcher de façon sélective le passage de la lumière depuis une partie des moyens formant réflecteurs en direction de l'observateur. Dans ce cas, la vue d'un observateur de l'image suspendue peut être bloquée, alors que la vue d'un autre observateur ne l'est pas. Sinon, le dispositif peut comporter des moyens pour modifier de façon sélective la polarisation de la lumière provenant de l'objet, le diviseur de faisceau possédant deux parties qui sont sélectives du point de vue de la polarisation, en des sens opposés. Dans une autre variante, on peut prévoir au moins deux moyens formant filtres, qui peuvent être traversés respectivement par des lumières ayant des caractéristiques spectrales données différentes, les moyens formant filtres étant disposés tous les deux entre une partie différente des moyens formant rétroréflecteurs et l'image. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en élévation latérale et en coupe transversale d'une forme de réalisation de l'invention; et - les figures 2 et 3 représentent des vues en élévation latérale et en coupe transversale d'autres formes de réalisation de l'invention. En référence à la figure 1, un objet 2 devant être affiché est positionné sur un côté d'un diviseur de faisceau 4. L'objet dans cet exemple est un écran essen- tiellement plat tel que l'écran d'un tube cathodique, qui est parallèle au diviseur de faisceau. Des moyens formant rétroréflecteurs, qui sont constitués par exemple par un couple de rétroréflecteurs opposés 6, 7, qui peuvent être plats, sont disposés dans un trajet pour la lumière partant de l'objet, qui a été réfléchie par le diviseur de faisceau 4 respectivement dans des première et seconde directions. Dans cet exemple, les rétroréflecteurs 6, 7 font un angle d'environ 45' par rapport à l'objet et au diviseur de faisceau et s'étendent entre le diviseur de faisceau et le bord de l'objet. Le dispositif décrit jusqu'à présent est semblable à celui représenté sur la figure 1 de la demande de brevet copendante mentionnée précédemment. Conformément à la présente invention, le dispositif comporte en outre des moyens de filtrage 8,9, qui dans cet exemple, comprennent un couple d'écrans à jalousie, qui possèdent des lames orientées en des sens opposés et est disposé au voisinage du diviseur de faisceau. On peut voir que les lames de jalousie sont inclinées de telle sorte que la lumière directe provenant de l'objet 2 ne peut pas traverser le diviseur de faisceau 4 en direction d'un observateur, mais que la lumière réfléchie par le diviseur de faisceau en direction du rétroréflecteur 6 ou 7 peut traverser respectivement la jalousie 8 ou 9. Par conséquent les observateurs 10, 11 situés sur des côtés opposés du dispositif ne peuvent pas voir l'objet 2 directement, mais peuvent voir chacun une image 12 de l'objet suspendue de l'autre côté du diviseur de faisceau 4. Dans certaines applications de l'invention, il peut s'avérer nécessaire de bloquer l'image provenant d'un observateur ou de l'autre. Une telle application peut inclure un jeu sur carte informatisée ou un jeu tel que la "bataille navale". En référence à la figure 2, ceci est obtenu à l'aide des moyens formant obturateurs comprenant des obtu- rateurs 14, 15, servant chacun à empêcher de façon sélective le passage de la lumière depuis le rétroréflec- teur 6 ou 7, qui correspond à l'obturateur, respectivement à travers le diviseur de faisceau 4 en direction respecti- vement de l'observateur correspondant 11 ou 10. Sur le dessin on a représenté deux positions pour l'un 15 de ces obturateurs. Les obturateurs 14, 15 sont réalisés en un matériau qui peut être transparent ou opaque comme cela est requis; par exemple ils peuvent être constitués par un matériau formant cristal liquide (PDLC) dispersé dans un polymère. Si l'objet, par exemple un affichage sur un écran d'affichage, change entre les images destinées à être transmises aux observateurs respectifs, les obturateurs fonctionnant en synchronisme avec ce changement, on peut obtenir que chaque observateur voit une image permanente différente, qui peut être une image fixe ou mobile. Les obturateurs 14, 15 et l'objet 2 peuvent par exemple fonctionner de telle sorte que chaque image soit affichée environ 25 à 30 fois par seconde. En référence à la figure 3, on peut obtenir le même effet en utilisant un élément de polarisation 16 placé devant l'objet 2. L'élément de polarisation 16, tel qu'un élément à cristal liquide, possède deux états et peut être conçu de manière à alterner entre ces deux états de sorte que le sens de polarisation alterne, par exemple entre une polarisation circulaire gauche et une polarisation circulaire droite. Par exemple, l'élément de polarisation 16 peut être un polariseur linéaire combiné à un dispositif de retardement quart- d'onde. Dans cette forme de réalisation, le diviseur de faisceau 4 est sélectif du point de vue polarisation, une partie 18 réfléchissant la lumière possédant la polarisation dans un sens, et l'autre partie 19 transmettant une telle lumière, l'inverse étant vrai pour la lumière possédant l'autre sens de polarisation. Par conséquent, un observateur peut voir l'image lorsque l'élément de polarisation 16 est dans un état, et l'autre observateur peut voir l'image lorsque l'élément 16 est dans l'autre état, comme cela est indiqué par des flèches sur la figure. Dans une variante de réalisation, l'objet 2 peut être un écran d'affichage présentant deux images superposées, avec des couleurs différentes. Si on installe différents filtres colorés par exemple sur la face inférieure du diviseur de faisceau dans des positions correspondant chacune à une pellicule à jalousie, chaque observateur est à même de voir l'une des images colorées différemment. On notera que l'on peut apporter des modifica- tions aux différentes formes de réalisation de l'invention, sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, dans le cas de trois ou d'un plus grand nombre d'observateurs, les moyens formant rétroréflecteurs peuvent posséder trois ou un plus grand nombre de facettes disposées autour de l'objet ou bien peuvent avoir une forme tronconique. Dans ce cas, le dispositif peut comporter par exemple trois ou plusieurs pellicules à jalousie, par exemple des feuilles de matière plastique transparente comportant des lames opaques inclinées, au voisinage du diviseur de faisceau, ces pellicules pouvant avoir une forme triangulaire ou la forme de segments. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour afficher une image (12) d'un objet (2), comprenant un diviseur de faisceau (4) servant à recevoir la lumière de l'objet (2) situé d'un côté de ce diviseur, et réfléchissant au moins une partie de cette lumière dans des première et seconde directions, et des moyens formant rétroréflecteurs (6,7) pour recevoir la lumière réfléchie dans lesdites première et seconde directions et renvoyer au moins une partie de cette lumière au diviseur de faisceau (4) pour qu'elle soit transmise par ce diviseur et forme une image de l'objet de l'autre côté du diviseur de faisceau, caractérisé par des moyens filtrants (8,9) situés entre les moyens formant rétro- réflecteurs (6,7) et l'image et comportant des première et seconde parties qui transmettent une lumière réfléchie respectivement dans les première et seconde directions et qui bloquent la lumière réfléchie dans l'autre desdites directions et la lumière provenant directement de l'objet. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens formant obturateurs (14,15) pour empêcher de façon sélective le passage de la lumière réfléchie dans la première ou la seconde direction vers l'image. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (16) pour modifier de façon sélective la polarisation de la lumière provenant de l'objet, le diviseur de faisceau (4) possédant des première et seconde parties qui réfléchissent la lumière respectivement dans les première et seconde directions, chaque partie étant sélective du point de vue polarisation dans des sens opposés. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers et seconds moyens formant filtres permettant chacun la transmission de la lumière possédant des caractéristiques spectrales différentes données, les premiers moyens formant filtre étant positionnés sur le trajet de la lumière réfléchie respectivement dans les première et seconde directions vers l'image. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la lumière provenant de l'objet (2) est réfléchie par le diviseur de faisceau (4) dans des première, seconde et troisième directions, qui font entre elles un angle supérieur à 180' autour de l'objet, les moyens formant rétroréflecteurs (6,7) n'étant pas situés entre l'objet (2) et le diviseur de faisceau (4).