Brevet FR2911405A1 — publié le 20080718

-1- La présente invention a pour objet un écran de projection et de rétroprojection, une composition chimique, un procédé de fabrication d'un écran de projection et de rétroprojection et un procédé de projection et de rétroprojection. Il est connu de simultanément projeter et rétroprojeter, par exemple, un film à partir d'une seule source sur un écran transparent. Cette source est un projecteur, par exemple un vidéoprojecteur. Ainsi, on connaît déjà dans l'état de la technique un écran de projection et de rétroprojection du type comprenant des première et seconde surfaces séparées par une épaisseur d'un matériau transparent. Ainsi l'écran a, par exemple, une forme générale de plaque dans laquelle les première et seconde surfaces sont sensiblement planes et parallèles l'une par rapport à l'autre. Il peut être réalisé, par exemple, en polyméthacrylate de méthyle ou un copolymère du polyméthacrylate de méthyle. Lorsqu'un film est rétroprojeté à l'envers, au moyen d'un vidéoprojecteur, sur une des première et seconde surfaces de l'écran, une personne regardant cette surface voit le film à l'endroit. Simultanément, comme l'écran est transparent, le film est projeté sur l'autre des première et seconde surfaces de l'écran. Une personne regardant cette autre surface voit alors le film à l'envers. De manière analogue, le film peut être projeté à l'endroit au moyen d'un projecteur sur une des première ou seconde surfaces de l'écran de façon qu'une personne regardant cette surface voie le film à l'envers. Simultanément, le film est rétroprojeté sur l'autre des première et seconde surfaces de l'écran. Une personne regardant alors cette autre surface voit le film à l'endroit. Dans les deux cas, le film projeté ou rétroprojeté présente des luminosité et contraste différents sur les deux surfaces. En particulier, la surface sur laquelle est projeté ou rétroprojeté directement le film présente un contraste et une luminosité plus élevés que sur l'autre surface. L'invention a pour but de fournir un écran de projection et de rétroprojection dans lequel le film ou une image projetée ou rétroprojetée présentent une luminosité et un contraste similaires sur les deux surfaces. L'invention a pour objet un écran de projection et de rétroprojection du type précité caractérisé en ce que la première surface est revêtue d'un premier revêtement comprenant une résine acrylique, un mica, du dioxyde de titane et une silice colloïdale. Un tel premier revêtement sur la première surface permet d'obtenir des luminosités et contrastes sensiblement égaux sur les première et seconde surfaces. -2- De plus, la résine acrylique est particulièrement adaptée à une utilisation optique du fait des excellentes propriétés optiques dans le domaine du visible de ce type de résine. En outre, la résistance aux chocs de la résine acrylique permet de fournir un revêtement durable. De manière surprenante, ce premier revêtement permet d'éviter un phénomène dit de point chaud . Un point chaud correspond à une surluminosité apparaissant au centre de l'écran ou en face d'un objectif du projecteur ou du vidoéoprojecteur. Ainsi, le premier revêtement selon l'invention permet de conférer une homogénéité parfaite à l'image. II est également surprenant de constater qu'un tel écran ne présente pas de contrainte d'angle de projection. En effet, pour obtenir une image ou un film projeté ou rétroprojeté de bonne qualité (absence de reflets, bonne définition des couleurs, etc.) avec un écran de l'état de la technique, il est courant d'être contraint à positionner précisément l'objectif du projecteur ou du vidéoprojecteur émettant le rayonnement lumineux par rapport à une normale centrale de l'écran, cette normale centrale étant concourante avec un point situé au centre de l'écran. Ainsi, le rayonnement lumineux et cette normale doivent notamment former des angles petits, généralement inférieurs à 30 . Avec un écran selon l'invention et un projecteur ou un vidéoprojecteur muni des fonctions classiques de corrections d'angles, il est possible de projeter ou de rétroprojeter, par exemple un film, quelle que soit la position du projecteur ou du vidéoprojecteur par rapport à la normale de l'écran. Un autre avantage d'un tel écran est de permettre de voir l'image ou le film sans aucune dégradation quelque soit la position d'un observateur par rapport à l'écran. Des exemple de telle dégradations sont un moirage de l'image ou des reflets. Ainsi, l'image ou le film peut être vu correctement depuis un très grand nombre de positions autour de l'écran, soit une vision horizontale et verticale de 180 par face de l'écran. Enfin, la simplicité de fabrication de l'écran permet de réaliser un écran présentant des dimensions et un format quelconques. Ainsi, il sera possible de réaliser un écran de très grandes dimensions, par exemple pour une utilisation publicitaire. Il sera d'autre part possible d'utiliser l'écran pour une utilisation privée. Selon l'invention, la seconde surface est revêtue d'un second revêtement comprenant une encre photochromique encapsulée. Avec des écrans connus de l'état de la technique, lorsque la luminosité ambiante augmente, le contraste et la luminosité diminuent fortement sur les deux surfaces. Cette diminution est notamment amplifiée sur la surface sur laquelle n'est pas directement projeté ou rétroprojeté le film. L'écran selon l'invention permet, grâce à l'encre -3-photochromique, d'obtenir un contraste et une luminosité améliorés par rapport aux écrans de l'état de la technique. En effet, lorsque la luminosité augmente, l'écran fonce de façon que le rendu de noir soit amélioré par rapport à un écran de l'état de la technique. Inversement, lorsque la luminosité diminue, l'écran retrouve sa clarté initiale. L'encapsulation de l'encre photochromique permet aux pigments composant l'encre de présenter une réversibilité accrue de l'encre par rapport à des pigments non encapsulés. Avantageusement, le second revêtement comprend un filtre ultraviolet permettant de filtrer, de préférence, une gamme de longueurs d'onde comprise entre 390 et 420 nanomètres. Un tel filtre ultraviolet permet d'éviter la dégradation de l'encre photochromique encapsulée. En effet, une telle encre est sensible à certaines longueurs d'onde, en particulier celles comprises dans la plage 390 et 420 nanomètres. Selon d'autres caractéristiques optionnelles de l'écran selon l'invention : - Les première et seconde surfaces sont sensiblement planes et parallèles l'une par rapport à l'autre. - L'écran est une vitrine. Il peut s'agir d'une vitrine de magasin soumise à de nombreuses variations de luminosité, par exemple parce qu'elle est exposée en plein jour. L'invention est, dans ce cas, particulièrement avantageuse. Selon d'autres caractéristiques optionnelles de l'écran selon l'invention : - La fraction massique en résine acrylique du premier revêtement est comprise entre 25 et 95 %, voire entre 45 et 95 %, et préférentiellement entre 70 et 95 %. - La fraction massique en mica du premier revêtement est comprise entre 5 et 40 %, voire entre 5 et 30 %, et préférentiellement entre 5 et 20 %. - La fraction massique en dioxyde de titane du premier revêtement est comprise entre 2 et 10 %, voire entre 2 et 8 %, et préférentiellement entre 2 et 6 %. - La fraction massique en silice colloïdale du premier revêtement est comprise entre 1 et 10 %, voire entre 1 et 8 %, et préférentiellement entre 2 et 6 %. L'invention a également pour objet une composition chimique, caractérisée en ce qu'elle comprend une résine acrylique, un mica, du dioxyde de titane et une silice colloïdale. Une telle composition présente d'excellentes propriétés optiques et permet, lorsqu'elle est utilisée sur une surface transparente, d'obtenir des luminosités et contrastes parfaitement égaux sur les première et seconde surfaces de l'écran. -4- La résine joue ici le rôle de liant dans la composition chimique. La silice colloïdale joue le rôle d'un agent tixotropant et permet de mettre en suspension le mica présent sous forme de particules. Le mica est, par exemple, un mica muscovite. Les particules présentent une granulométrie moyenne comprise généralement entre 2 micromètres et 50 micromètres. Avantageusement, la résine acrylique est une résine auto-réticulable ne nécessitant pas d'additifs pour polymériser, certains additifs pouvant dégrader les propriétés optiques de la composition. Une telle résine permet d'obtenir une polymérisation sans additifs. Selon d'autres caractéristiques optionnelles de la composition selon l'invention : - La fraction massique en résine acrylique est comprise entre 25 et 95 %, voire entre 45 et 95 %, et préférentiellement entre 70 et 95 %. - La fraction massique en mica est comprise entre 5 et 40 %, voire entre 5 et 30 %, et préférentiellement entre 5 et 20 %. - La fraction massique en dioxyde de titane est comprise entre 2 et 10 %, voire entre 2 et 8 %, et préférentiellement entre 2 et 6 %. - La fraction massique en silice colloïdale est comprise entre 1 et 10 %, voire entre 1 et 8 %, et préférentiellement entre 2 et 6 %. L'invention a, d'autre part, pour objet un procédé de fabrication d'un écran de projection et de rétroprojection comprenant des première et seconde surfaces séparées par une épaisseur d'un matériau transparent, caractérisé en ce qu'on dépose la composition définie ci-dessus par pulvérisation de cette composition sur la première surface. La nature de la composition permet de déposer cette composition sur la première surface de l'écran par pulvérisation. Un tel procédé de dépôt est très efficace car il permet une répartition homogène de la composition, ainsi qu'un bon contrôle de l'épaisseur du revêtement de l'écran. En effet, un revêtement trop épais diminue la luminosité du film projeté ou retroprojeté. De plus, un tel procédé de fabrication permet de déposer un revêtement isotrope sur la première surface, ce qui évite, sur les deux surfaces de l'écran, toute dégradation en termes de luminosité et de contraste du film projeté ou rétroprojeté, cette dégradation provenant d'une anisotropie du revêtement. Selon une autre caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, on dépose, sur la seconde surface, une couche d'une encre photochromique et éventuellement une couche d'un filtre ultraviolet permettant de filtrer, de préférence, une gamme de longueurs d'onde comprise entre 390 et 420 nanomètres. -5- Le filtre ultraviolet et l'encre photochromique peuvent être mélangés et déposés simultanément sur la seconde surface. Un tel dépôt est donc très facile à réaliser. Le dépôt du second revêtement est, par exemple, réalisé par sérigraphie. Dans une variante, il est possible de déposer soit, tout d'abord une première couche de l'encre photochromique puis, une seconde couche du filtre ultraviolet, soit tout d'abord une première couche du filtre ultraviolet puis, une seconde couche de l'encre photochromique. L'invention a enfin pour objet un procédé de projection et de rétroprojection d'un film ou d'une image, caractérisé en ce que l'on projette ou rétroprojette le film ou l'image sur la première ou la seconde surface d'un écran tel que défini ci-dessus. Il est surprenant de constater que l'on peut, indifféremment, projeter le film ou l'image sur la surface comprenant le premier revêtement ou sur la surface comprenant le second revêtement. Le contraste et la luminosité des films ou images projetés ou rétroprojetés sont alors sensiblement similaires sur les deux surfaces de l'écran. Un tel procédé a pour avantage de ne pas nécessiter d'attention quant au positionnement du projecteur ou du vidéoprojecteur d'un côté ou de l'autre de l'écran. Selon une caractéristique optionnelle du procédé de projection et de rétroprojection selon l'invention, l'écran est une vitrine. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un écran selon un premier mode de réalisation de l'invention, - les figure 2 et 3 sont des représentations schématiques en perspective d'un procédé de projection selon l'invention - la figure 4 est une vue en coupe d'un écran selon un second mode de réalisation de l'invention. On a représenté, sur la figure 1, un écran selon un premier mode de réalisation de l'invention, désigné par la référence générale 10. L'écran de projection et de rétroprojection 10 comprend des première et seconde surfaces 12 et 14. Ces deux surfaces 12 et 14 sont sensiblement planes et parallèles l'une par rapport à l'autre. Les première et seconde surfaces 14 sont séparées par une épaisseur E d'un matériau transparent 16. L'épaisseur E varie généralement de 0,5 mm à 20 mm. Dans l'exemple décrit sur la figure 1, l'écran peut, par exemple, être une vitrine de magasin. Cette vitrine pourra être exposée en plein jour, éventuellement en extérieur. -6- La première surface est revêtue d'un premier revêtement 18 comprenant une résine acrylique, un mica, du dioxyde de titane et une silice colloïdale. La seconde surface 14 est revêtue d'un second revêtement 20 comprenant une encre photochromique encapsulée et un filtre ultraviolet permettant de filtrer, de préférence, une gamme de longueurs d'onde comprise entre 390 et4 20 nanomètres. Le premier revêtement 18 comprend une fraction massique en résine acrylique comprise entre 25 et 95 %, voire entre 45 et 95 %, et préférentiellement entre 70 et 95 %. Le premier revêtement 18 comprend également une fraction massique en mica comprise entre 5 et 40 %, voire entre 5 et 30 %, et préférentiellement entre 5 et 20 %. En outre, la fraction massique en dioxyde de titane du premier revêtement 18 est comprise entre 2 et 10 %, voire entre 2 et 8 %, et préférentiellement entre 2 et 6 %. Enfin, la fraction massique en silice colloïdale du premier revêtement 18 est comprise entre 1 et 10 %, voire entre 1 et 8 % , et préférentiellement entre 2 et 6 %. L'écran 10 est fabriqué par un procédé de fabrication dont on précisera ci-dessous certains aspects. Dans un tel procédé, on dépose une composition chimique par pulvérisation sur la première surface 12, qui est ensuite séchée. La composition chimique comprend une résine acrylique, un mica, du dioxyde de titane et une silice colloïdale. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, la résine acrylique est une résine auto-réticulable. La composition chimique comprend une fraction massique en résine acrylique comprise entre 25 et 95 %, voire entre 45 et 95 %, et préférentiellement entre 70 et 95 %. La résine acrylique peut notamment être non styrénée. La composition chimique comprend également une fraction massique en mica comprise entre 5 et 40 %, voire entre 5 et 30 %, et préférentiellement entre 5 et 20 %. Le mica généralement utilisé est de la muscovite. En outre, la fraction massique en dioxyde de titane de la composition chimique selon l'invention est comprise entre 2 et 10 %, voire entre 2 et 8 %, et préférentiellement entre 2 et 6 %. Le titane utilisé dans l'exemple de la figure 1 est du dioxyde de titane anatase. Enfin, la fraction massique en silice colloïdale est elle comprise entre 1 et 10 %, voire entre 1 et 8 % , et préférentiellement entre 2 et 6 %. La composition chimique est complétée, dans l'exemple, par une fraction massique complémentaire d'eau déminéralisée. Un exemple de mode opératoire de préparation de la composition est donné ci-après à titre d'exemple. -7- Exemple de mode opératoire de préparation de la composition 30g de résine acrylique (NUPLEX, Setalux 6756) sont introduits dans un bêcher. 5g d'eau déminéralisée sont ajoutés. 1g de dioxide de titane (Warwick, WX98P) et 6g de mica (CMMP, Biomica 325) sont introduits simultanément au mélange. Enfin, 2g de silice colloïdale (DEGUSS, Aérosil 200) sont ajoutés au mélange pour supporter la solution aqueuse. Dans le procédé de fabrication de l'écran 10 représenté sur la figure 1, on dépose également, sur la seconde surface 14, un second revêtement comprenant l'encre photochromique encapsulée et le filtre ultraviolet. Le dépôt de ce second revêtement peut être indifféremment réalisé avant ou après le dépôt de la composition chimique. L'écran 10 permet de mettre en oeuvre un procédé de projection et de rétroprojection d'un film ou d'une image dont on précisera ci-dessous certains aspects. On a représenté, sur les figures 2 et 3, un procédé de projection selon l'invention. Sur la figure 2, un projecteur 22 projette une image composée par les chiffres 123 sur l'écran 10. Un observateur est positionné de l'autre côté de l'écran. L'observateur 24 voit donc l'image à l'endroit sur la première face 12 recouverte par le revêtement 18. Sur la figure 3, l'observateur 24 est cette fois-ci positionné du côté du projecteur et voit l'image 123 inversée sur la deuxième surface 14 recouverte par le revêtement 20. On a représenté sur la figure 4, un écran selon un second mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure 4, les éléments analogues à ceux représentés sur la figure précédente sont désignés par des références identiques. L'écran 10 comprend, sur la seconde surface 14, une couche 26 d'une encre photochromique encapsulée ainsi qu'une couche 28 d'un filtre ultraviolet. Dans ce second mode de réalisation, l'écran 10 est fabriqué par un procédé de fabrication dont on précisera ci-dessous des particularités. Après ou avant avoir déposé le premier revêtement sur la première surface 12, on dépose une couche 26 d'une encre photochromique sur la seconde surface 14, puis on dépose la couche 28 d'un filtre ultraviolet permettant de filtrer, de préférence, une gamme de longueurs d'onde comprise entre 390 et 420 nanomètres. Il est à noter qu'en variante, on peut d'abord déposer une couche 26 de filtre ultraviolet puis déposer une couche 28 d'encre photochromique. Parmi les avantages de l'invention, on notera que celle-ci permet de réaliser simplement et à faible coût un écran de projection et de rétroprojection. -8- L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits. En effet, l'écran pourra avoir une forme autre que plane. Ainsi, l'écran pourra être fabriqué par thermoformage et avoir une forme concave ou convexe. L'écran pourra également avoir une forme générale de cylindre ou de sphère. L'image ou le film projeté ou retroprojeté est alors préalablement traité par un programme de correction appelée programme de mapping pour tenir compte de la surface non plane de l'écran. REVENDICATIONS 1. Ecran (10) de projection et de rétroprojection du type comprenant des première (12) et seconde (14) surfaces séparées par une épaisseur (E) d'un matériau transparent (16), caractérisé en ce que la première surface (12) est revêtue d'un premier revêtement (18) comprenant une résine acrylique, un mica, du dioxyde de titane et une silice colloïdale. 2. Ecran (10) selon la revendication 1, dans lequel la seconde surface (14) est revêtue d'un second revêtement (20) comprenant une encre photochromique encapsulée. 3. Ecran (10) selon la revendication 2, dans lequel le second revêtement (20) comprend un filtre ultraviolet permettant de filtrer, de préférence, une gamme de longueurs d'onde comprises entre 390 et 420 nm. 4. Ecran (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les première (12) et seconde (14) surfaces sont sensiblement planes et parallèles l'une par rapport à l'autre. 5. Ecran (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'écran (10) est une vitrine. 6. Ecran (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la 25 fraction massique en résine acrylique du premier revêtement est comprise entre 25 et 95 %, voire entre 45 et 95 %, et préférentiellement entre 70 et 95 %. 7. Ecran (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fraction massique en mica du premier revêtement est comprise entre 5 et 40 %, 30 voire entre 5 et 30 %, et préférentiellement entre 5 et 20 %. 8. Ecran (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fraction massique en dioxyde de titane du premier revêtement est comprise entre 2 et 10 %, voire entre 2 et 8 %, et préférentiellement entre 2 et 6 %. 35-10- 9. Ecran (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fraction massique en silice colloïdale du premier revêtement est comprise entre 1 et 10 %, voire entre 1 et 8 % , et préférentiellement entre 2 et 6 %. 10. Composition chimique, caractérisé en ce qu'elle comprend une résine acrylique, un mica, du dioxyde de titane et une silice colloïdale. 11. Composition selon la revendication 10, dans laquelle la résine acrylique est une résine auto-réticulable. 12. Composition selon la revendication 11, dans laquelle la fraction massique en résine acrylique est comprise entre 25 et 95 %, voire entre 45 et 95 %, et préférentiellement entre 70 et 95 %. 15 13. Composition selon la revendication 11 ou 12, dans laquelle la fraction massique en mica est comprise entre 5 et 40 %, voire entre 5 et 30 %, et préférentiellement entre 5 et 20 %. 14. Composition selon l'une quelconque des revendication 10 à 13, dans laquelle la 20 fraction massique en dioxyde de titane est comprise entre 2 et 10 %, voire entre 2 et 8 %, et préférentiellement entre 2 et 6 %. 15. Composition selon l'une quelconque des revendication 10 à 14, dans laquelle la fraction massique en silice colloïdale est comprise entre 1 et 10 %, voire entre 1 et 25 8 % , et préférentiellement entre 2 et 6 %. 16. Procédé de fabrication d'un écran (10) de projection et de rétroprojection comprenant des première (12) et seconde (14) surfaces séparées par une épaisseur (E) d'un matériau transparent (16), caractérisé en ce qu'on dépose 30 une composition selon l'une quelconque des revendications 10 à 15 par pulvérisation de cette composition sur la première surface (12). 17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel : - on dépose une couche d'une encre photochromique encapsulée sur la seconde 35 surface (14), et éventuellement une couche d'un filtre ultraviolet permettant de10-11- filtrer, de préférence, une gamme de longueurs d'onde comprises entre 390 et 420 nm. 18. Procédé de projection et de rétroprojection d'un film ou d'une image, caractérisé en ce que l'on projette ou rétroprojète le film ou l'image sur la première (12) ou la seconde (14) surface d'un écran (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel l'écran (10) est une vitrine.10