Brevet FR2742883A1 — publié le 19970627

DISPOSITIF POUR FORMER UNE IMAGE SANS SUPPORT MATERIEL DANS UN VOLUME DONNE. La présente invention concerne un dispositif permettant de prqeter l'image d'une information au sens général, constituée par exemple de texte etlou d'images, la projection de cette image étant réalisée directement sur la rétine de l'oeil du sujet sans utiliser de support mate riel entre le dispositif et le sujet pour la former. Les systèmes existants qui délivrent une information visuelle utilisent en général, soit un support maternel sur lequel est inscrite l'information, soit des systèmes lumineux ou de pfO jection formant l'image sur un support maternel. c'est la diffusion, la réflection de la lumiè- re sur ce support matériel ou directement l'émission lumineuse de ce support matériel que voie le sujet. eest le cas notamment et sans que cette liste soit limitative des affiches en tous genres, des panneaux de signalisation, dejournaux lumineux...L'information est disponible en général dans un demi espace qui n'est limité que par l'acuité de perception du sujet. L'information est en général perçue, mais ce de façon passive sans que le sujet, surtout en cas d'information qu'il a l'habitude de voir, n'y prête nécessairement de l'attention ni ne la regarde.Le dispositif suivant l'invention a pour objectif de remédier à cet inconve nient en faisant en sorte que l'information soit nécessairement visible par le sujet lorsque ce dernier se trouve dans un espace déterminé. Pour atteindre cet objectif le dispositif de formation d'une image comporte une source lumineuse émettant un faisceau optique sur le ini jet duquel est placé un système optique de relais un élément optique placé sur le trajet du faisceau optique sortant de l'optique de relais, cet élément optique comportant d'une part un codage d'une image à former dans un volume déterminé et d'autre part un codage des mo tifs adaptés pour former l'image dans ce volume dbrminé, de manière que cette image soit d'une part formée sur la rétine de l'oeil du sujet placé dans le dit volume et d'autre part soit superpée à l'environnement visible par le sujet en rabscen de fonctionnement du dispositif, sans occulter d'aucune sorte la vision de cet environnement. L'image n'existe dans l'espace ci-dessus défini que de façon potentielle. c'est le systeme optique de l'oeil qui forme l'image sur la rétine de l'observateur. Le dispositif suivant l'invention permet de projeter directement dans Toeil du sujet l'image d'une information qui vient se superposer à la vision de l'environnement qu'aurait le sujet si le dispositif objet de l'invention ne fonctionnait pas, sans occulter d'aucune sorte la vision de cet environnement. L'image n'est visible par le sujet que dans le volume de l'espace défini ci-dessus. Le dispositif selon l'invention se présente sous la forme d'un boîtier contenant un élément optique et son dispositif d'éclairage. Le volume de l'espace dans lequel se forme rimage est défini par le systeme d'éclairage et par le mode d'enregistrement de l'élément optique. L'élément optique projette l'information dans l'espace, et forme l'image prélablement ai registrée directement sur la rétine de l'oeil du sujet qui se trouve dans le volume de l'espace défini ci-dessus. Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 est un schéma qui illustre le dispositif suivant l'invention. La figure 2 est une vue montrant une caractéristique de mise en oeu vre du dispositif suivant l'invention. La figure 3 est une vue schématique d'une variante de réalisation du dispositif suivant l'invention. En référence à la figure 1 le dispositifcomporte un boîtier 1 qui peutêtre d'une forme quelconque dans lequel est placé une source lumineuse 4 qui émet un faisceau optique tranpor- té par un système optique de relais 3 qui vient traverser un élément optique 2. La source lumineuse 4 peuttre quelconque ( laser, diode laser, diode, lampe à arc, lampe à incandescence, autres... ), et de n'importe quelle longueur d'onde. L'optique de relais 3 peuthe par exemple une lentille simple, un objectif dioptrique ou catadioptrique, un miroir, un oK jectif asphérique, une lentille ou un objectif hologlaphique, un élément d'optique diffiactive,...Le faisceau optique sortant du système optique de relais 3 est adapté pour venir traverser un élément optique 2 sur lequel est codé d'une part une image à former dans un v lume déterminé de l'espace et d'autre part des motifs adaptés pour former l'image dans un volume déterminé, de manière que cette image soit d'une part formée à l'intérieur de l'oeil d'un sujet placé dans le dit volume et d'autre part soit wperpsée à l'environnement visible par le sujet en l'abscence de fonctionnement du dispositif. L'optique de relais 3 est adadée à la source lumineuse 4 utilisée, à l'élément optique 2, ainsi qu'au champ de l'espace dans lequel on désire projeter l'image définie ci dessus.L'élément optique 2 contient l'informa tion qui est projetée sous forme d'image. L'élément optique 2 cotte le codage d'une image à former et les motifs adaptes pour former cette image dans un volume déterminé de l'espace. Les motifs, qu'il s'agisse de ceux contenant le codage de l'image ou ceux qui permettent de former l'image dans un volume déterminé de l'espace sont par exemple constitués de petits carrés, rectangles' polygones réalisés suddans le matériau de l'élément optique 2. Leur forme, leur position, leur taille, leur nombre... sont déterminés de telle façon que l'image soit projetée et reconstituée dans un volume de l'espace dans les conditions cidessus définies. Le codage de l'image et les motifs adaptés à la formation de l'image peuvent être réalisés par exemple par gravure ou impression physique et/ou chimique, par pho tolithographie, photocomposition, préssage d'une matrice, collage ou tout autre procédé d'implosion ou de reproduction, par utilisation de matérttux sensibles à un signal electrique ou autres, effaçables ou non. L'élément optique 2 peut être réalisé en une ou plusieurs parties.Le codage de l'image étant sur une partie seulement de façon à pouvoir changer l'image sans changer la totalité de l'élément optique 2. Selon des modes particuliers de réalisation, élément optique 2 est conçu pour permettre une augmentation de la visibilité de l'image dans le brouillard, la fumée ou tout autre milieu dispersif. L'élément optique 2 est avantageusement un élément d'optique difttactive. E n référence à la figure 2 le dispositif suivant l'invention 6 prqette un faisceau hunineux dans un volume de l'espace bien défini 7. Le volume de l'espace 7 est de forme cônique. Ses dimensions peuvent varier de quelques mètres à plusieurs centaines de mètres. Selon des modes particuliers de réalisation ces dimensions peuvent s'étendre au delà de plusieurs kilomètres. Quelle que soit la position du sujet dans le cône de l'espace 7, à la condition que la lumière émise par 6 puisse pénétrer dans son oeil, il perçoit toute l'information envoyée par l'élément optique 2 sans nécessiter la présence crun quelconque support matériel intermédiaire.L'image est formée dioectement sur la rétine de l'oeil du sujet et se superpose à la vision de l'environnement qu'aurait le sujet en l'absence de fonctionnement de 6 sans occulter d'aucune manière la vision de cet environnemeriL. Le cône de l'espace 7 est déterminé par l'ensemble des 3 éléments (élément optique 2, optique de relais, source lumineu se) composant le dispositif 6 suivant l'invention. L'image projetée dans le cône de visibilité 7 peutêtre quelconque, simple, multiple, variable en forme et Iou en intensité, fixe ou mobile, comporter ou non du texte.On peut par exemple projeter l'image d'un panneau de signalisation, d'un panneau de danger, d'une publicité, d'une information... Selon des modes particuliers de réalisation en référence à la figure 3, l'élément optique 2 peut-être mobile, autour d'un axe 5 par exemple. L' observateur situé dans le cône de visibilité défini ci dessus recevra un message variable suivant la partie de l'élément optique 2 traversé par le faisceau lumineux décrit précédemment, Suivant le type de codage réalisé sur rélément optique 2 on pourra voir des images différentes, ou la même image en mouvez ment ( comme cela se passe dans les dessins animés ou le cinéma).Le type de codage de l'élément optique 2 permet suivant l'une quelconque des variantes du dispositif suivant l'nus Invention de proieterdsns le cône de visibilité ci-dessus défini une image qui peut être de forme différente ou d'une intensité lumineuse différente ou d'une longueur d'onde ( couleur ) différente suivant la position de l'observateur dans le cône de visibilité. L'image peut-être aussi continûment variable quand l'observateur se déplace dans le cône de visibilité. Le dispositif suivant l'invention est particulièrement destiné à toutes les applications dans lesquelles il est nécessaire de former une image devant être nécessairement visible par un observateur placé dans un volume déterminé. De façon non limitative, le dispositif suivant l'invention peut être utilisé dans les situations suivantes: Protection et signalisation routière ou d'autres moyens de transport ( par exemple, chemin de fer, tramway, métro, navigation fluviale maritime et aérienne...). - Pour signaler un engin, mobile ou fixe, de travaux le long des voies. ( par exemple, engin de fauchage, de déneigement, de travaux publics ou autres). - Pour signaler un obstacle. - Pour signaler un passage protégé ou une quelconque zone sensible. - Pour protéger un convoi exceptionnel ou dangereux. - Pour protéger ou signaler une zone de travaux, un accident. - Feux tricolores pour les intersections. - Etc... Protection et signalisation industrielle. - Pour protéger ou signaler toute installation, par exemple machines, véhicules, zone à risque etc... Signalisation publicitaire ou plus généralement d'information. Et sans que cette liste soit limitative toute autre installation ou situation ou on éprouve le besoin de signaler, de protéger ou d'informer. REVENDICATIONS . 1) Dispositif de formation d'une image, du type comportant une source lumineuse ( 4 ) émettant un faisceau optique sur le trajet duquel est placé un système optique de relais ( 3 ), caractérisé en ce qu'il comprend un élément optique ( ) placé sur le trajet du faisceau optique sortant de l'optique de relais ( 3 ), cet élément optique ( 2 ) comportant d'une part un codage d'une image à former dans un volume déterminé et d'autre part un codage des motifs adaptées pour former l'image dans ce volume déterminé ( 7 ) de manière que cette image soit d'une part formée sur la rétine de l'oeil du sujet placé dans le dit volume ( 7 ) et d'autre part soit su- perposée à l'environnement visible par le sujet en l'abscence de fonctionnement du dispositif sans occulter d'aucune manière cette vision de renvirennement. 2) Dispositif selon la revendication ( 1 ) caractérisé en ce que l'élément optique ( 2 ) est conçu pour recevoir par transfert physique et / ou chimique le codage de rimage et le codage des motifs. 3) Dispositif selon les revendications ( 1 ) et ( 2 ) caractérisé en ce que l'élémentoptique(2) est conçu pour recevoir par gravure ou impression physique etlou chimique, par photolitho- graphie, photocomposition, préssage d'une matrice, collage ou tout autre procédé d'impression ou de reproduction, par utilisation de matériaux sensibles à un signal électrique ou autres effaçables ou non le codage de l'image et le codage des motifs. 4) Dispositif selon les revendications ( 1 ) à ( 3 ) caractérisé en ce que l'élément optique ( 2 ) est conçu pour recevoir le codage d'une image et des motifs de nature variable. 5) Dispositif selon l'une des revendications ( 1 ) à ( 4 ) caractérisé en ce que l'élément optique ( 2 ) est un élément d'optique diffractive. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément optique ( 2 ) est mobile ou non et est conçu pour permettre l'évolution de l'image dans l'espace, dans le temps et / ou en intensité. 7) Dispositif selon rune quelconque des revendications pfécédentes caractérisé en ce que l'élément optique ( 2 ) est conçu pour permettre une augmentation de la visibilité de l'image dans le brouillard, la fumée ou tout autre milieu dispersif. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément optique ( 2 ) est conçu en au moins deux parties indépendantes, une des parties contenant les motifs adaptés au codage de l'image, L'autre partie contenant les motifs adaptés pour former l'image dans un volume déterminé, de manière à former cette image sur la rétine de l'oeil d'une personne placée dans le volume défini ci-dessus ( 7 ), L'image vient se superposer à l'environnement que verrait le sujet en l'absence de fonctionnement du dispositif sans modifier la vision de cet environnement.