Brevet FR2754912A1 — publié le 19980424

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C'est pourquoi, avec le dispositif connu, on a seulement pu représenter jusqu'ici des panoramas. D'autres possibilités de la représentation dans une coupole, par exemple la représentation d'un film dans lequel une manoeuvre de rendez-vous de vaisseaux spatiaux est montrée sur la coupole, ne sont pas réalisables jusqu'ici avec un tel dispositif. Les problèmes principaux sont alors le coOt élevé, la préparation du contenu image dans une présentation à distorsion appropriée et, simultanément, la réduction de la sollicitation attendue dans la zone de l'image. Le but de l'invention est de ce fait de générer une image panoramique ayant une plus grande surface d'image que ce que l'on peut obtenir avec un projecteur panoramique de l'état de la technique, sans que, dans le plan image se produise une sollicitation thermique élevée. En particulier, les distorsions image qui se manifestent toujours lors d'un représentation d'un plan dans une coupole peuvent être prises en considération de manière simple, si bien que, éventuellement, on peut profiter également des films plus longs par ce projecteur panoramique sur la coupole. Le problème est résolu, en partant de l'état cité au début de la technique par le fait qu'une source lumineuse, à l'aide de laquelle on peut générer des faisceaux lumineux sensiblement parallèle, et un dispositif de commande destiné à moduler l'intensité du 3 2754912 faisceau lumineux, et un dispositif de tramage disposé dans le parcours lumineux tracé entre le miroir annulaire et la source lumineuse, dispositif de tramage à l'aide duquel le faisceau lumineux peut balayer de façon tramée en mode ligne et en mode image pour obtenir une illumination séquentielle de points image de l'image en forme d'anneau ou en forme d'anneau partiel, sont prévus. La solution selon l'invention ramène ainsi aux temps initiaux de la télévision, lorsqu'on ne pouvait disposer encore de petits tubes d'image et que la génération d'images par un tramage de faisceaux lumineux, avec des roues à miroir et une modulation de d'intensité de ce faisceau lumineux, était considéré comme une amélioration sensible des disques de Nipkov utilisés au début. Bien que cette technique soit connue depuis très longtemps, son utilisation pour des planétarium et, en particulier, pour le dispositif indiqué pour générer des images en forme d'anneaux n'a pas sauté aux yeux jusqu'ici. Cette technique de projection ne concerne ni une diapositive, ni un film, si bien qu'il ne se produit absolument pas de sollicitation thermique du fait de l'absorption dans un plan image. On a de ce fait renoncé aux coûts nécessaires pour le refroidissement d'un film. En outre, l'intensité des points image peut être modulée de manière simple. Avantageusement, l'image peut être programmée, faisant que des préparations spéciales de films spéciaux, pour obtenir une présentation avec élimination de la distorsion sur une coupole, sont supprimées. La distorsion souhaitée du contenu image primaire est prise en compte alors par un travail fait avant la commande des différents points image. Du fait que, lors de la projection d'images panoramiques par l'intermédiaire d'un miroir annulaire, il doit s'effectuer un traitement image correspondant 4 2754912 seulement en direction radiale, ceci peut être effectué en un temps acceptable par les calculateurs dont on dispose aujourd'hui. Le coût en temps nécessaire pour le traitement peut même être réduit si la présentation video s'effectue au moyen d'un ordinateur en utilisant des techniques de compression de données connues. Par exemple distordue peut être placée dans une mémoire, d'o on effectue périodiquement et en permanence une lecture du contenu à présenter sur l'écran. La vitesse des processeurs usuels suffit pour la présentation d'un film vidéo, sachant qu'il faut seulement recalculer les points images qui changent lors d'un mouvement et, par conséquent, modifier de manière correspondante le contenu de la mémoire. Du fait de la possibilité de correction de la distorsion, simple ici, on est incité, pour le miroir annulaire également de ne pas avoir une surface réfléchissante hyperboloïdale comme ceci est connu par l'état de la technique. Du fait de la simplicité du traitement image, on peut utiliser dans le dispositif selon l'invention des formes quelconques pour le miroir annulaire. Selon un perfectionnement préféré de l'invention cependant pour d'autres considération, il est particulièrement avantageux que le miroir annulaire soit une surface partielle d'une hyperboloïde. On obtient alors en différents sites de la coupole des intensités lumineuses à peu près égales pour une unité de surface. Certes on pourrait prendre en compte pour le traitement image, pour tenir la correction de distorsion dans un dispositif de commande, également des intensités lumineuses différentes, cependant d'autres surfaces, qui mèneraient à une densité d'illumination extrêmement irrégulière en différents sites sur la coupole, mèneraient, dans quelques zones, de la surface de la coupole à une intensité fortement suraugmentée et, en d'autres zones, à une intensité fortement atténuée, si bien que pour une même densité 2754912 lumineuse on devrait utiliser des sources lumineuses d'une puissance notablement supérieure, pour lesquelles ensuite seule une partie de la puissance serait utilisée. La raison du fait de prévoir une hyperboloïde comme miroir annulaire repose ici essentiellement sur les considérations touchant l'électronique, considérations qui n'ont joué aucun rôle dans le DD 20 88 80. Selon un autre perfectionnement préféré de l'invention, entre le dispositif de tramage et le miroir annulaire est prévu un système optique conçu pour rendre parallèle ou pour focaliser sur la surface de projection le faisceau lumineux sortant du miroir annulaire. En général, on attend lors de la réflexion sur les miroirs annulaires, un agrandissement irrégulier du rayon. Ceci est indésirable du fait que, dans toutes les zones de la surface de projection en forme de sphère partielle, sur laquelle une image de forme annulaire doit être générée, il faudrait avoir des représentations image aussi bonnes que possible. En prévoyant un système optique, les différents agrandissement de rayon peuvent être compensé du fait de la réflexion du faisceau lumineux sur le miroir annulaire. Ce perfectionnement offre cependant encore d'autres avantages. Le système optique est ici prévu pour obtenir la mise en parallèle ou la focalisation du faisceau lumineux partant du miroir annulaire. La focalisation est ici appropriée essentiellement pour un dispositif disposé au centre de la coupole, faisant que l'on génère une image plus nette. Cependant, pour des raisons de place, il peut s'avérer plus avantageux que les dispositifs soient disposés hors du centre de la coupole, du fait qu'un projecteur d'étoiles est usuellement disposé au centre, et projecteur a l'aide duquel le ciel étoilé est projeté sur une coupole de 6 2754912 planétarium. Alors, une mise en parallèle du faisceau lumineux s'avère avantageuse du fait que, dans cet agencement, différents points se trouvant à la périphérie d'un cercle parallèle sont situés à une distance différente de la coupole. Lorsque les rayons lumineux sont parallèles, on obtient ainsi de manière avantageuse essentiellement la même résolution à chaque point image de l'image en forme d'anneau ou d'anneau partiel. Selon un autre perfectionnement préféré de l'invention, il est prévu que le miroir annulaire soit réalisé sur une lentille de miroir annulaire appartenant au système optique, sur le côté opposé au dispositif de tramage. Selon ce perfectionnement, le faisceau lumineux est ensuite passé à travers la lentille avant d'être réfléchi. Du fait de la déviation produite par la lentille supplémentaire concernant le faisceau lumineux, on peut prendre en compte des corrections des défauts de représentation, qui permet d'obtenir une amélioration de la qualité de l'image au niveau de la mise en parallèle ou de la focalisation. Ceci permet surtout également d'utiliser d'autres surfaces à la place de surfaces hyperboloidales, du fait que le comportement en déviation du système optique à présent est donné en plus par la lentille et non pas seulement la réflexion sur miroir. En particulier, du point de la technique de fabrication, ainsi qu'également du point de vue des corrections de l'astigmatisme, il s'est avéré avantageux que, selon un perfectionnement préféré de l'invention, la face, tournée vers le dispositif de tramage de la lentille de miroir annulaire soit une surface sphérique. En principe, on pourrait utiliser différents systèmes optiques pour obtenir la focalisation et la mise en parallèle. Pour l'optimisation, on peut 7' 2754912 cependant rencontrer des difficultés concernant la correction simultanée des erreurs de couleur et des distorsions optiques. Il s'est avéré particulièrement avantageux à ce sujet que le système optique présente deux systèmes lenticulaires partiels et que le dispositif de tramage soit dispose, par sa zone dans laquelle le faisceau lumineux peut être dévié, dans une pupille d'entrée du premier système lenticulaire partiel, le faisceau lumineux étant susceptible d'être représenté par le premier système lenticulaire partiel dans un plan image intermédiaire, et que le deuxième système lenticulaire partiel produise la mise en parallèle ou la focalisation sur la surface de projection, conjointement avec le miroir annulaire des faisceaux lumineux venant du plan image intermédiaire. A l'aide de cet enseignement, on peut concevoir des systèmes optiques cités ci-dessus, entre miroir annulaire et dispositif de tramage, de manière simple, avec des calculateurs optiques classiques. Dans un autre perfectionnement préféré de l'invention, il est prévu qu'une pluralité de sources lumineuses ainsi qu'une pluralité de dispositifs de tramage, tournés les uns vers les autres pour produire la déviation des faisceaux lumineux sortant de ces sources lumineuses, soient prévues, et que la pupille d'entrée englobe les zones dans lesquelles les faisceaux lumineux des faisceaux lumineux sortant de la pluralité des sources lumineuses soient susceptibles d'être déviées par les dispositifs de tramage. Selon ce perfectionnement, on dirige une pluralité de faisceaux lumineux par des dispositifs de tramage sur la coupole. Le grand nombre de faisceaux lumineux augmente la densité intégrée de l'illumination sur la coupole et on génère donc des images de plus fortement lumineuses. De ce fait, on peut par exemple également illuminer des images partielles de l'image à projeter, avec des dispositifs de tramage ou des faisceaux lumineux différents. Alors la résolution de l'image est augmentée de manière simple, qui autrement serait limitée du fait de la vitesse de commutation électronique. On doit à ce sujet garder à l'esprit le fait que les surfaces de coupole sont usuellement très grandes, c'est-à-dire que, pour obtenir une bonne résolution, il faut que le nombre de points image sur un cercle parallèle soit notablement supérieur à ce qu'il était à l'époque d'une image de télévision. Pour de très grandes coupoles et de très grandes vitesses, de 1/25 s par image totale, c'est pourquoi de ce fait, en obtenant une bonne résolution, on arrive rapidement aux limites des vitesses de commutation électronique des différents points image. Cette limitation est supprimée dans ce perfectionnement de l'invention, par le fait que, pour une pluralité de dispositifs de tramage équipés de sources lumineuses associées, chacune ne doit illuminer qu'une surface partielle de l'image annulaire souhaitée. La conception requise dans ce perfectionnement, de la pupille d'entrée permet de représenter les faisceaux lumineux de différents dispositifs de tramage, avec la même optique et le même miroir ce qui diminue considérablement le coût par rapport à ce que l'on a avec des projecteurs différents, travaillant indépendamment les uns des autres. En particulier, ceci peut être mis en oeuvre de manière avantageuse pour un faible coût pour des systèmes optiques lorsque ceux-ci comme décrit ci-dessus, sont constitués de deux systèmes à lentille partielle, entre lesquelles une image intermédiaire est générée du fait que dans cette forme de réalisation on représente un angle généré par des dispositif image sensiblement indépendamment du site du dispositif de tramage dans la pupille d'entrée sur le même site de ce plan image intermédiaire. On limite ainsi le coût d'un ajustement approprié destiné à rassembler des images partielles individuelles venant des différents dispositifs de tramage dans la pupille d'entrée. Concernant la pluralité de faisceaux lumineux, le nombre des dispositifs de tramage peut également être minimisé si, selon un perfectionnement avantageux de l'invention, une pluralité de sources lumineuses soit prévue, qu'un dispositif de tramage présentant un miroir polyédrique puisse tourner pour reproduire le tramage et équipé d'une pluralité de faces de polyèidre rendues réfléchissantes pour obtenir les déviations, et que les faisceaux lumineux de différentes sources lumineuses soient tournées sur plusieurs de ces faces de polyèdre. Sur la base de ceci on peut tramer plusieurs faisceaux lumineux avec un seul miroir polyèdrique. Celui-ci est disposé selon le perfectionnement dans la pupille d'entrée du système optique, de manière qu'il soit disponible pour effectuer la déviation de plusieurs faisceaux lumineux destinés à des images différentes. De ce fait surtout, on crée une synchronicité surprenante, sans coût élevé, lorsque, à l'aide de la pluralité de faisceaux lumineux, on illumine des zones partielles différentes de l'image en forme d'anneau. Selon un autre perfectionnement avantageux de l'invention le système optique peut être corrigé en couleurs, dans la classe des longueurs d'ondes allant de 520 à 670 nm. Comme indiqué au début de tels système conviennent surtout pour la représentation d'images panoramiques dans des planétariums. Dans ceci le panorama est essentiellement la silhouette d'une ville que l'on pourrait représenter de manière simple pour une longueur d'onde unique car, à cette fin, il suffit en général d'avoir des images en noir et blanc. Du fait de ce perfectionnement, il est cependant possible également de représenter des images couleurs, sans 2754912 qu'il y ait des erreurs au niveau des couleurs. Ceci offre non seulement la possibilité de projeter des images à fidélité de couleurs sur la paroi de la coupole mais permet également d'envisager des applications de shows sur un planétarium ou sur d'autres projections de coupole. Par analogie avec la diapositive citée ci- dessus, l'image selon l'invention est représentée par exemple dans un plan intermédiaire de l'optique décrite spatialement, seulement sur un anneau. Pour optimiser la performance ou la puissance, il est particulièrement avantageux que, selon un perfectionnement préféré de l'invention, le dispositif de tramage présente un scanneur annulaire qui balaye de façon tramée le faisceau lumineux seulement à l'intérieur de cette plage annulaire. Au contraire des miroirs polygonaux et des miroirs pivotants qui, du fait de leur inertie, demandent à avoir une représentation plate si la représentation de l'image doit être rapide, avec un miroir annulaire on n'appréhende que les zones angulaires dans lesquelles également doivent être représentés des points image dans une image annulaire à représenter. Dans les autres cas il faut, du fait de l'inertie de la masse des miroirs, explorer en noir les zones ayant été tramées de façon indésirables. Ceci signifierait que, dans l'intervalle, on ne disposerait pas de la pleine puissance du faisceau lumineux pour l'image à représenter dans la coupole. Selon ce perfectionnement il y a suppression de ce balayage noir. Cette puissance nécessitée pour les sources lumineuses est donc avantageusement réduite. Selon un autre perfectionnement préféré de l'invention le dispositif de commande conçu pour moduler l'intensité présente, pour assurer la commande de l'intensité, un calculateur, en particulier prévu à l'intérieur d'un ordinateur, a l'aide duquel les il 2754912 données image sont susceptibles d'être préparées pour corriger la distorsion de l'image de forme annulaire représentée par ce dispositif. A l'aide du calculateur il est possible d'introduire des images quelconques et de les distordre en temps réel de manière compenser la distorsion, générée par l'optique et le miroir, sur la surface de projection. En outre on peut avec l'ordinateur également rappeler les images à représenter rapidement à partir d'un disque dur. Les possibilités usuelles aujourd'hui, mises en oeuvre lors du traitement d'image, concernant la compression des données et la restitution d'une image, suffisent pour une projection de quelques minutes, ce qui est suffisant pour le fonctionnement d'un planétarium usuel, afin de rechercher depuis un disque dur les contenus image à représenter sur la coupole. En particulier cependant la rapidité de la préparation de la correction de distorsion par le calculateur est avantageuse. Ainsi, on peut directement introduire des données vidéo et corriger leur distorsion de manière appropriée en temps réel par l'ordinateur. Ainsi que ceci a été évident déjà ci-dessus, il est particulièrement avantageux que les faisceaux lumineux utilisé pour la représentation soient constitués de faisceaux lumineux parallèles. En outre selon un perfectionnement préféré de l'invention il est prévu que la source lumineuse présente au moins un laser. L'invention est expliquée ci-après plus en détail à l'aide des dessins dans lesquels: la figure i est une représentation schématique de la génération d'une image à forme annulaire sur une surface de projection. 12 2754912 la figure 2 est une forme de réalisation spéciale d'un miroir annulaire sur la surface d'une lentille de miroir annulaire. la figure 3 est une représentation schématique d'un système optique avantageux pour lequel le faisceau lumineux tombant sur la coupole est parallèle ou focalisée. la figure 4 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation pour lequel on utilise plusieurs dispositifs de tramage pour la projection sur coupole. la figure 5 représente en vue de dessus un miroir polygonal dans lequel on a utilisé simultanément plusieurs faces polygonales pour la représentation. la figure 6 représente un exemple de représentation d'un miroir annulaire. la figure 7 représente un autre exemple de réalisation d'un miroir annulaire. la figure 8 est une représentation schématique d'un système optique optimisé, dont les dimensions sont indiquées dans la partie ci-après de la description et dans les tableaux. La figure 1 représente schématiquement un dispositif d'o voit les parties essentielles de l'invention. La surface de projection 1, est ici, comme ceci est usuel pour les planétariums, la face intérieure d'une coupole 2 qui est illuminée de faisceaux lumineux 4 destinés à représenter une image à forme annulaire. La symétrie à rotation résulte, dans la représentation schématique de la figure 1, de l'axe optique 6 qui y est dessiné. L'image en forme d'anneau partiel projetée sur la surface de projection 1 est, comme ceci est connu dans la télévision, caractérisée par une résolution la décomposant en points image qui sont illuminés séquentiellement au moyen du faisceau lumineux 4 guidé rapidement sur les différents sites des points image. 13 2754912 L'illumination séquentielle s'effectue à vitesse élevée, si bien que, du fait de l'inertie de l'oeil, on peut voir une image d'ensemble. Pour moduler l'intensité lumineuse du faisceau lumineux 4, on S utilise un dispositif de commande 8 qui est raccordé à une source lumineuse 10 émettant le faisceau lumineux 4. Le dispositif de commande 9 commande non seulement la déviation mais également l'intensité du faisceau lumineux à l'aide duquel on doit illuminer le point image chaque fois éclairé. En particulier ce dispositif de commande 8 produit une distorsion des images vidéos reçues par exemple d'une entrée vidéo, si bien que celles-ci sont représentées de façon géométriquement correcte sur la coupole. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1 n'est représentée qu'une source lumineuse 10. Dans la représentation d'images en couleurs on utilise également trois sources lumineuses ayant les couleurs primaires, à partir des faisceaux lumineux desquels on obtient par mélange le faisceau lumineux 4. Les sources lumineuses des différentes couleurs primaires sont ensuite modulées séparément par le dispositif de commande 8, faisant qu'en plus de la clarté on peut également prédéterminer la couleur du faisceau lumineux 4. Le faisceau lumineux 4, dans l'exemple de réalisation de la figure 1, est sensiblement parallèle. Sont prévues comme sources lumineuses pour cela de préférence des lasers. Pour la représentation des couleurs, on utilise trois lasers, dont les longueurs d'ondes différentes restituent les couleurs primaires ou bien génèrent ces couleurs par un mélange à partir de la lumière laser d'une longueur d'ondes différente. Le faisceau lumineux 4 touche, après émission depuis la source lumineuse 10, le miroir d'un dispositif de tramage 12, qui guide le faisceau lumineux 4 après le passage sur d'autres composants 14 2754912 optiques allant être décrits ci-après, tant sur des cercles parallèles de latitude qu'également sur des cercles de longitude de la surface de projection 1. Au lieu des miroirs on peut également utiliser des modulateurs opto-acoustiques, ceci ne changeant dans le principe rien jusqu'au stade des corrections de couleurs qui sont alors nécessaires. Pour dévier sur des cercles de longitude, on utilise un miroir pivotant 14 qui est commandé pour effectuer un mouvement rapide dans un sens et dans 1 'autre. Deux positions du miroir pivotant 14 sont représentées sur la figure 1, l'une étant représentée interrompue. Les chemins lumineux différents des faisceaux lumineux 4 pour les deux positions du miroir pivotant 14, dessinées de la même manière en traits pleins ou interrompus, sont également visibles sur la figure 1. On voit nettement à partir des chemins lumineux représentés que le faisceau lumineux 4, dessiné de façon interrompue selon la position du miroir pivotant 14, arrive en un autre endroit de la coupole 2 sur la surface de projection 1 que le faisceau lumineux 4 dessiné en traits continus. Apres réflexion sur le miroir pivotant 14 le faisceau lumineux arrive sur une surface latérale d'un miroir polyèdrique 16 qui est réalisé en forme de tronc de pyramide dans l'exemple de réalisation. Les différentes surfaces latérales du polyèdre sont rendues réfléchissantes et réfléchissent le faisceau lumineux 4 indépendamment cependant de la position du miroir pivotant 14, dans différentes directions. Le miroir polyèdrique 16 tourne autour de son axe 17. Alors, chaque fois on a un autre angle de rotation pour le faisceau lumineux 4, si bien que celui-ci est guidé sur des cercles longs parallèles de latitude sur la surface de projection 1 sur la coupole 2. 2754912 Le faisceau lumineux 4 arrive ensuite sur un miroir à réflexion annulaire (ou miroir annulaire) 18 qui dévie le faisceau lumineux dans les zones de la coupole prévues pour la représentation de l'image en forme d'anneaux partiels. Du fait du miroir à réflexion annulaire 18, il y a un agrandissement notable de l'angle dont on dispose sur la coupole pour la représentation d'une image. Le miroir polygonal 16 est réalisé en tronc de pyramide dans cet exemple. Cependant il est possible également d'envisager des miroirs polyèdriques prismatiques dont l'axe de rotation même peut être situé perpendiculairement par rapport à l'axe optique. La configuration du miroir polyèdrique 16 et la position de l'axe de rotation 17 peuvent être choisies de façon très générale selon quelles sont les zones de la coupole qui doivent être illuminées avec l'image en forme d'anneau partiel ou en forme d'anneau total. Le miroir annulaire 18 peut être en général incurvé de manière que la zone image à représenter sur la surface de projection 1 soit conçue de manière appropriée en fonction de la plage angulaire accessible au faisceau lumineux 4 par le dispositif de tramage 12. Dans le cas de calcul optique effectué à titre d'exemple, il s'est cependant avéré qu'il était particulièrement avantageux que le miroir annulaire 18 soit de réalisation hyperboloïdale, du fait qu'alors les correction d'astigmatisme sont particulièrement faibles du fait de la courbure de ce miroir annulaire 18. La figure 2 représente une forme de réalisation quelque peu différente du miroir annulaire 18 représenté sur la figure 1 qui également est avantageux pour la correction des erreurs d'images. Ici le miroir annulaire 18 est appliqué par vaporisation sur le corps en verre 22 d'unelentille de miroir annulaire 20. Le corps en verre 22 sert également à la déviation du 16 2754912 faisceau lumineux 4. Sa forme peut être conçue pour donner des corrections d'astigmatisme en fonction de la courbure du miroir annulaire 18. Pour obtenir une optimisation, il s'est avéré avantageux, en particulier dans le cas d'un miroir hyperboloïdal, que la face non rendue réfléchissante du corps en verre 22 soit réalisée sous forme de surface sphérique 24. Une autre possibilité de correction de l'astigmatisme est indiqué sur la figure 3 qui, certes, ne présente aucune lentille de miroir annulaire, mais cependant peut être combinée également avec la lentille de miroir annulaire de la figure 2. Pour obtenir une correction optique de la représentation, on utilise également dans cet exemple de réalisation des lentilles qui sont séparées matériellement du miroir annulaire 18. L'exemple de réalisation de la figure 3 utilise un système optique constitué de deux systèmes lenticulaires partiels 26 et 28 pour obtenir la correction d'astigmatisme. Du fait de sa structure, on peut compenser, outre les erreurs d'astigmatisme, également les erreurs chromatiques du système optique. Il s'est avéré particulièrement avantageux à ce sujet de choisir un système lenticulaire pour lequel le premier système lenticulaire partiel 26 focalisait le faisceau lumineux 4 dans un plan image intermédiaire 32. La pupille d'entrée 30 est située alors à l'endroit auquel le dispositif de tramage 12 dévie le faisceau lumineux 4. Du fait que deux miroirs, le miroir pivotant 14 et le miroir polyèdrique 16, sont prévus pour la déviation ce site est étendu spatialement. Il est constitué donc une déviation dans une zone spatiallement déterminée qui, lors de la conception de l'optique de la figure 3, doit être prise en considération en donnant des dimensions suffisamment grandes à la pupille d'entrée 30. 1 7 2754912 Le premier système lenticulaire partiel 26 focalise le faisceau lumineux 4 entrant dans la pupille d'entrée 3, sur le plan image intermédiaire 32. Du fait que la pupille d'entrée 30 est identique à la plage de déviation du dispositif de tramage 12, on a pour chaque angle de déviation un site prédéterminé sur le plan image intermédiaire. Le deuxième système lenticulaire partiel 28 focalise ensuite conjointement avec le miroir annulaire 18, le faisceau lumineux 4 sur la surface de projection 1 et transforme de nouveau le site se trouvant sur le point intermédiaire image en un angle. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, le système lenticulaire partiel 28 en tout cas n'est pas focalisant, mais au contraire est conçu de manière que le système optique combiné, constitué du deuxième système lenticulaire partiel 28 et du miroir annulaire 18, rende parallèle le faisceau lumineux 4, du fait que, dans l'exemple de réalisation de la figure 3, il s'agissait d'une très grande coupole. Pour des coupoles plus petites avec un agencement centre de la pupille de sortie du système optique, y compris des miroirs annulaires 8, il est avantageux d'avoir une focalisation permettant d'obtenir une résolution optimale. Cependant, il faudrait rechercher à produire une mise en parallèle du faisceau lumineux 4 hors du centre de pluss petites coupoles, afin d'atteindre dans toutes les zones de la surface de projection à peu près la même taille de point image. Le système lenticulaire partiel de la figure 3 offre la possibilité d'une optimisation simple, du fait que les conditions de focalisation pour le premier système lenticulaire 26 et le deuxième système lenticulaire 28 sont prédéterminés individuellement. En plus, les deux systèmes lenticulaires partiels 26 et 28 peuvent être optimisés conjointement pour obtenir des corrections chromatiques. Pour les conditions de focalisation du premier système lenticulaire partiel 26, il est prévu que la pupille d'entrée 30 soit située à proximité de son point focal situé du coté de l'objet et que son deuxième point focal fixe le point d'intersection du plan intermédiaire image 32 avec l'axe optique 6. Pour la mise en parallèle du faisceau lumineux 4, il faudrait que le point focal de l'ensemble du système, constitué du système lenticulaire partiel 2 et du miroir annulaire 18, se situe également sur le plan intermédiaire image 32. En principe on obtient ainsi, un système afocal qui cependant se distingue d'un système afocal usuel par le fait que la position des foyers du premier et du deuxième système lenticulaire partiel, équipé du miroir annulaire 18, ne coïncide pas complètement sur le plan intermédiaire image 32. Ceci a sa cause dans le fait que la plage de tramage dans la pupille d'entrée 38 est étendue spatialement et qu'en outre le faisceau lumineux 4 doit éventuellement également être focalisé sur la surface de projection 1. Lorsque l'on a affaire à de très grandes coupoles, il peut s'avérer avantageux d'obtenir une meilleure résolution par une diminution de la taille des points image, comme ceci est possible techniquement au moyen des vitesses de commutation conditionnées par l'électronique, au niveau des composants prévus dans les dispositifs de commande 8. Pour une telle amélioration, l'exemple de réalisation de la figure 4 peut être mis en oeuvre. Sur la figure 4, seules les parties essentielles de ce perfectionnement sont représentées. Le miroir annulaire et les dispositifs de commande ou modulation de la lumière et des éléments optiques ont été négligés. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, on a dévié des faisceaux lumineux 4 et 4' provenant de deux sources lumineuses 10 différentes, à l'aide de deux dispositifs de tramage, dont les miroirs 19 2754912 polyèdrique 16 et 16' sont exclusivement représentés. Les faisceaux lumineux 4 et 4' déviés sont regroupés à l'aide d'un système optique constitué d'un premier système lenticulaire partiel 36 et d'un deuxième système lenticulaire partiel 38. Ce système optique est de nouveau un système sensiblement afocal ayant un plan intermédiaire image 40. Il sert à regrouper localement les faisceaux lumineux 4 et 4' ayant été réfléchis par les différents miroirs polyèdriques 16 et 16', afin qu'ils coïncident pratiquement dans la pupille d'entrée , en provenance du même point. Le foyer du deuxième système lenticulaire partiel 38, est alors situé à proximité de la pupille d'entrée 30 de l'exemple de réalisation de la figure 3. La distance focale du deuxième système optique 38 est inférieure à celle du premier système optique 36, si bien que les faisceaux lumineux 4, 4' sortant du système optique sont situés plus près l'un de l'autre qu'ils le sont lorsqu'ils arrivent dans ce système. Dans la représentation dessinée de façon simplifiée sur la figure 4, on n'a représenté qu'une réduction de l'espacement local entre les faisceaux lumineux 4 et 4', d'un facteur 4. Cependant, en adoptant des conditions appropriées pour les distances focales des systèmes lenticulaires partiels 36 et 38, on peut également choisir des facteurs plus élevés, si bien que l'on a, pour l'agencement spatial des deux miroirs polyèdriques 16 et 16', un plus grand espace de jeu, en tout cas la limitation de la diffraction par les systèmes lenticulaires partiels 36 et 38 étant à prendre en compte. L'exemple de la figure 4 a été décrit ci-dessus de manière que ce système optique soit monté en amont de la pupille d'entrée 30 de l'exemple de réalisation de la figure 3. Cependant, il est également possible de concevoir le premier système lenticulaire partiel 26 et le deuxième système lenticulaire partiel 28 de la 2754912 figure 3 directement de manière à ce qu'on obtienne une pupille d'entrée suffisamment grande pour l'agencement de plusieurs miroirs polygonaux 16 et 16' ou d'autres dispositifs de tramage. Une possibilité particulièrement simple et compacte de guidage de plusieurs faisceaux lumineux 4, 4', 4", 4"' dans une pupille d'entrée unique, suivant l'exemple 4, résulte de la forme de réalisation représenté sur la figure 5. La figure 5 représente en vue de dessus un miroir polygonal à forme tronconique, sur 1 equel 1 es faisceaux lumineux 4, 4', 4", 4"' arrivent sur différentes faces polygonales 44, 44', 44",44"' rendues réfléchissantes et sont déviées conjointement par le même miroir polyèdrique 16. A l'aide de ce miroir polygonal 16 on peut quadrupler la résolution par exemple dans les cercles parallèles de latitude de la surface de projection 1, sans que le coût soit notablement augmenté. Chacun des faisceaux lumineux 4, 4', 4", 4"' est alors guidé au moyen du miroir polyèdrique 16 sur un cadran d'un cercle parallèle. Du fait de l'unique miroir polyèdrique 16 que l'on a pour quatre faisceaux lumineux 4, 4', 4", 4"', outre la simplicité de la construction, il est assuré de façon avantageuse d'avoir une synchronisation de la déviation des différents faisceaux lumineux 4, 4', 4", 4"' dans la représentation de l'image de forme annulaire. Ainsi que ceci a été rendu net déjà lors de la description de l'exemple de la figure 4, les dispositifs de tramage 12 devraient prendre une place aussi petite que possible pour assurer la déviation de plusieurs faisceaux lumineux. A cette fin, il est surtout demandé que les cercles parallèles que l'on a sur la coupole 2 puissent être tramés en forme annulaire, c'est pourquoi on a dans la pupille d'entrée concernant l'exemple de réalisation de la figure 3 ou dans la pupille d'entrée du système optique 21 2754912 représenté sur la figure 4, un scanneur annulaire installé à la place du miroir polygonal pour obtenir la déviation du faisceau lumineux 4, comme ceci est représenté à titre d'exemple sur les figures 6 et 7. S Le scanneur annulaire 50 représenté sur la figure 6 présente un miroir 52 qui est monté tournant autour de deux axes 57 et 56. Lors de l'accommodement des axes, avec une oscillation en sinus et cosinus et ayant la même amplitude, on dévie en forme circulaire un faisceau lumineux 4 incident, lors de la réflexion sur le miroir 52. Par une modification périodique de l'oscillation sinusoïdale et cosinusoïdale, on peut provoquer également un tramage complet sur une surface annulaire. Du fait que les systèmes optiques représentés sur les figures 3 et 4, permettent d'obtenir également de grands angles de déviation, la plage de déviation requise pour le scanner annulaire 50 peut être très faible. C'est pourquoi, au lieu d'avoir des axes 54 et 56 fixes, sous tous les angles du miroir 52, on peut également disposer des piezocristaux, qui sont commandés en phase pour générer l'oscillation sinusoïdale et cosinusoidale citée. Un tel scanneur annulaire 50 peut être fabriqué de façon micro- mécanique par exemple, ce qui permet de l'intégrer conjointement à l'électronique de commande sur un substrat commun. Ainsi on obtient un composant compact pour plusieurs scanneurs annulaires 50, qui demandent également seulement une distance de quelques millimètres dans une pupille d'entrée 30. Du fait de la faible taille pouvant être atteinte dans cette forme de réalisation, on peut également éliminer les éventuels effets perturbateurs par une excitation en vibration de la surface du miroir 50, du fait que celui-ci est dimensionné de manière à ce que sa fréquence de résonance coïncide avec la fréquence d'excitation, par exemple lorsque que 22 2754912 les piezocristaux commandant le basculement sont utilisés simultanément comme oscillateurs pour générer la fréquence de ligne lors du balayage tramé. L'exemple de réalisation représenté sur la figure 7 présente de nouveau un miroir pivotant 14, cependant, au lieu du miroir polyédrique 16, on utilise un miroir tournant 60. L'axe de rotation 62, dans le cas de celui-ci, est basculé cependant d'un angle différent de zéro par raport à sa normale 64 de surface, si bien que le faisceau lumineux 30 sortant décrit une ellipse, du fait des lois de la réflexion, lors de la rotation du miroir plan 60. Pour une courbure correspondante du miroir et/ou pour une optique ayant été mise en circuit en aval, l'ellipse peut cependant être transformée en un cercle. Le rayon du cercle généré par la déviation peut être modifié au moyen du miroir pivotant 14. Il est cependant également possible de modifier l'axe 62 par rapport à la normale 64 de la surface, le miroir pivotant 14 pouvant alors en tout cas être supprimé. Sur la figure 8, on a indiqué de façon détaillée un système optique tel que selon l'exemple de réalisation de la figure 3. Les caractères de référence des surfaces lenticulaires qui sont indiqués sur la figure 8 sont indiqués dans cette table 1 se trouvant en annexe, tout comme les espacements et l'indice de réfraction pour différentes longueurs d'ondes des verres utilisés lors de la fabrication des lentilles. La pupille d'entrée 30, dans l'exemple de réalisation de la figure 8, est placée à une distance de 24,2 mm de la surface lenticulaire 97. L'étendue de la pupille d'entrée 30 est d'environ 5 mm. Le sommet de l'hyperboloïde 18 était à une distance de 110 mm de la surface lenticulaire 74. Le rayon de courbure 2 que l'on a au sommet était alors de 25 mm. La surface de l'hyperbole peut être décrite par la formule ci-après: 2 3 23 2754912 dans laquelle, K est le paramètre de coupe conique, qui a été fixé dans l'exemple de réalisation à une valeur de -1,2. L'égalité donne, pour un espacement prédéterminé z du sommet sur l'axe optique 6, la liaison fonctionnelle vis-à-vis de la largeur h perpendiculairement par rapport à l'axe optique 6 qui restitue la forme de l'hyperboloïde. En prenant en considération ces données avec le dimensionnement indiqué dans le tableau 1, on obtient la liaison indiquée dans le tableau 2 se trouvant également en annexe, liaison intervenant entre l'angle d'incidence et l'angle de projection sur les coupoles. Ainsi qu'on peut le voir du tableau 2, on peut recouvrir une plage angulaire importante, de 40 degrés angulaires. De façon inattendue, la liaison fonctionnelle entre l'angle d'incidence, donc l'angle de déviation du dispositif de tramage 12 et l'angle sur la coupole, est largement linéaire, si bien qu'il ne faut dépenser que peu de travail pour effectuer une correction concernant les distorsions image vis-à-vis de la représentation conforme à l'image sur la coupole. Une correction, destinée à corriger la distorsion, est conduite au moyen d'une préparation image faite dans le système de commande 8 représenté sur la figure 1, qui contient un ordinateur avec un calculateur. Les données du planétarium sont mémorisées sur le disque dur de cet ordinateur déjà de manière que la distorsion venant du miroir annulaire 18 et de la géométrie de la coupole soit prise en compte. Les images à projeter ayant été introduites dans le dispositif de commande 8 sont préparées de manière correspondante également après introduction par l'ordinateur et sont fournies sur le disque dur, si bien que le temps de calcul d'une correction de distorsion est minimisé. Tableau 1 r; Caractère Rayon de Caracctere de espace- indice de indice de indice de de courbure référence ment en réfraction réfrac- réfrac- référence en mm espace mm à 546 nm tion à tion à intermé- 480 nm 644 nm diaire 74 17, 176 74 a 75 3,0 1, 7162 1, 723 1, 7096 37,738 75 à 76 0,2 1 1 1 76 5,831 76 à 77 3,0 1,7162 1,7230 1,7096 77 7,906 77 à 78 2,0 1,8127 1,8297 1,7975 78 3,866 78 à 79 2,13 1 1 1 79 Foyer 79 80 2113 1 1 1 -3,041 80 A 81 1,5 1,8127 1,8297 1,797 81 -29,124 81 à 82 40 7162 7230 7096 82 -6,784 82 à 83 0,2 1 1 1 83 -76,506 83 A 84 4,0 1,7162 1,7230 1,7096 84 -12,873 84 A 85 10,0 1 1 1 21,870 85 86 4,0 1,7162 1,7230 1,7096 86 80,974 86 à/ZBE 13,5 1 1 1 * 32 P l ZBE 88 6 1 1 1 88 -10,238 88 A 89 2,0 1,8127 1,8297 1,7975 89 93,146 89 A 90 9,0 1,6539 1,6599 1,6482 -15,901 90 A 91 5,07 1 1 1 91 1288,435 91 A 92 6,0 1,6539 1,6599 1,6482 92 -39,945 92 A 93 0,2 1 1 1 93 93,635 93 A 94 7,0 1,6439 1,6599 1,6482 94 -50,460 94 A 95 0,2 1 1 1 40,324 95 A 96 6,0 1,6539 1,6599 1,6482 96 -99,574 96 A 97 4,0 1,8127 1,8297 1,7975 97 446,755 PII: Plan image intermédiaire Tableau 2 9, 61 -20 , 47 -15 11,38 -10 12,34 -50 13,36 0 14,45 5 , 61 10 16, 87 15 18,23 20 aL sJaA aauJno4 laDel eL anb ao ua asLd944eJeP tuoIL4eDLpuaAG9J eL UOLaS JLkLsodsLGQ '9 (ZIT) a6eweJ ap JL4LSOdSLp ne esoddo aqgo aL ins 'eanbL;do amaqsss ne queue@ledde (o0) aJLeLnuue J LOJ LW p aLlLU@L aun Jns SLLeaJ 1se (81) @JLeLnUUe JLOJLW aL anb ao ua GsLJaqeJeo E uOL;eDLpuaAeJ eL UOLeS J LILsodsLQ OE (81) aJLeLnuue JLO.JLW np m 4UeLoS (p) XneULwnL nE@DSLe4 eL (1) uoL4oaEoJd ap aoe4Jns eL Jns JaSLLeDOO Jnod no aLaLLejed eJpu@i Jnod n5uoD anbLldo @awisÀs un n^aid qsa (8T) aJLeLnuue 4LOJLW eL tu (Z) a6ewmeJ4 ap JLkLsodsLp eL eaJuainb a3 ue 9sJgDeJeo 3 Z no T UOL4DLpUaAJ eL uoLes 4LLsodsLd * aeploLoqJed q un p ae Jns eL ep aL1Jed aun Jed aean4Lsuoo 4S@ (8T) eJLeLnuue LOJ LW eaL enb ea ue asLJas4eJe3 eT UOL4eOLpUaAeJ eL uoLas jL4LSodSLG Z o LeLJied neauuep aewJoj ua no neauuep ewJoj ua e6ewLL ep a6eWL s4ULod ep aLLzaLuanbes uoLpeuuwnLLL eun JLue4qo Jnod e6ewL apow ue 4a au6L[ epow ua aGeweJ uo5e4 ap Ja@eLeq 4n@d (t) xnauLwnL neaosLej eL Lanbnp apLeL e a6eweJ4 ap JL1LsodsLp e(9l) esneuLwnL si aeJnos eL 4a (81) aJLeLnuue JLOJLtu a L aJue ZeEJq xneuLwnL sJnoDoed eaL suep sodsLp (ZI) a6eweJq ap JLLsodsLp un la '(V) xnauLwnL neaoDsLej np 914LsueuLÀL Jelnpow e auLsap (8) epuewwmmoo ep jLLsodsLp un 4a '9LaLLeJed uewa LqLsuas (1) xnauLwnL xneaosLE4 sap OT Jeagua6 qnad uo a LLenbeL ep pLeL L '(Ol) asnauLunL aDJnos eun JEd asLJ4aoeJeD '(T) uoL;zeoJd ap aoe J ns eL Jns aLA^ap eJ4eip eLqLqdaDsns sa a6eL aqeDo queJaua6 ( X) xnauLwnLneeasLeó un Lenbnp epLeL e '(81) aeLeLnuue JLOiLW unp uaAow ne 9 eLLaLqJed aMeqds ap ewmoj ue (T) uoL4oaeoJd ep aDeejns eun ins 'neauue,p amwoó ue no LaLqJed neauuep awJo0 ua e6EwL aunp uoLqeJaue6 ep jLLjSodsLQ 'T SNOIIV3IQN343 27 2754912 dispositif de tramage (12) de la lentille de miroir annulaire (20) est une surface sphérique (24). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le système optique présente deux systèmes lenticulaires partiels (26, 28) et le dispositif de tramage (12) est disposé, par sa zone dans laquelle le faisceau lumineux (4) peut être dévié, dans une pupille d'entrée (30) du premier système lenticulaire partiel (26), le faisceau lumineux (4) pouvant être représenté par le premier système lenticulaire partiel (26) dans un plan image intermédiaire (32), et en ce que le deuxième système lenticulaire partiel (28) produit la mise en parallèle ou la focalisation sur la surface de projection (1), conjointement avec le miroir annulaire (18), des faisceaux lumineux (4) venant du *plan image intermédiaire (32). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une pluralité de sources lumineuses (10) ainsi qu'une pluralité de dispositifs de tramage (12), tournés les uns vers les autres pour produire la déviation des faisceaux lumineux (4, 4', 4", 4"') sortant de ces sources lumineuses, sont prévues, et en ce que la pupille d'entrée (30) englobe les zones dans lesquelles les faisceaux lumineux (4, 4', 4", 4"') des faisceaux lumineux (4, 4', 4", 4"') sortant de la pluralité des sources lumineuses (10) sont susceptibles d'être déviées par les dispositifs de tramage (12). 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une pluralité de sources lumineuses (10) est prévue, en ce qu'un dispositif de tramage (12) présente un miroir polyèdrique (16) pouvant tourner pour reproduire le tramage et équipé d'une pluralité de faces de polyèdre (44, 44', 44", 44"') rendues réfléchissantes pour obtenir les déviations, et les faisceaux 28 2754912 lumineux (4, 4', 4", 4"') de différentes sources lumineuses (10) étant tournées sur plusieurs de ces faces polygonales (44, 44', 44", 44"'). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le système optique (22, 26, 28, 36, 38) est corrigé en couleur dans la plage de longueur d'ondes allant de 520 à 670 nanomètres. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de tramage (12) présente un scanneur annulaire (50). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 9, caractérisé en ce que le dispositif de commande (18) présente, pour assurer la commande de l'intensité, un calculateur, en particulier prévu à l'intérieur d'un ordinateur, à l'aide duquel les données image sont susceptibles d'être préparées pour corriger la distorsion de l'image de forme annulaire représentée par ce dispositif. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la source lumineuse (10) présente au moins un laser.