Brevet FR2927426A1 — publié le 20090814

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de projection ainsi qu'un dispositif de commande d'un dispositif de projection. Etat de la technique Selon le document US 6 843 568, on connaît un dispositif de projection d'image. La projection est fondée sur un faisceau laser dévié suivant une courbe de Lissajous par un miroir oscillant autour de deux axes. Chacun des points le long de la courbe de Lissajous peut être utilisé comme point de l'image par une modulation de l'intensité du faisceau lumineux du laser. Une installation de déflexion du miroir saisit le point d'inversion du miroir pour synchroniser l'unité de modulation. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé de projection caractérisé par les étapes de procédé suivantes : - on génère deux signaux de commande périodiques pour exciter une unité de déflexion à deux axes, - on génère un signal de modulation lumineuse pour moduler l'intensité d'un faisceau lumineux dévié par l'unité de déflexion à deux axes, et un générateur de cadence synchronise les deux signaux de commande périodiques et le signal de modulation lumineuse. Le procédé selon l'invention permet d'adresser de façon simple tous les points possibles de la courbe de Lissajous à l'aide d'un simple générateur d'horloge. L'invention concerne également une installation de commande d'un système de projection comprenant : - un générateur de signal pour générer les signaux de commande périodiques servant à exciter une unité de déflexion à deux axes, - un générateur de signal de modulation pour générer un signal de modulation lumineuse pour moduler l'intensité d'un faisceau lumineux dévié par l'unité de déflexion à deux axes, et - un générateur de cadence pour synchroniser le générateur de signal et le générateur de signal de modulation.35 Selon d'autres caractéristiques avantageuses du procédé: - une mémoire d'image contient l'enregistrement des valeurs de luminosité des points-image de l'image à projeter, ces valeurs étant émises en fonction d'un signal de cadence fourni par le générateur de cadence comme signal de modulation lumineuse ; - les points-image sont mémorisés dans un ordre correspondant à une courbe de Lissajous prédéfinie par les signaux de commande périodiques ; - les points-image sont enregistrés en mémoire dans une zone de mémoire et on établit un tableau d'accès à la zone de mémoire, les enregistrements du tableau d'accès étant classés dans l'ordre des points-image correspondants, suivant la répartition des points-image le long d'une courbe de Lissajous prédéfinie par les signaux de commande périodiques ; -les deux signaux de commande périodiques sont appliqués à un générateur d'adresse qui, en fonction des signaux de commande détermine l'adresse d'un point-image associé aux signaux de commande, et la mémoire d'image fournit la valeur de luminosité du point-image associé à l'adresse. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'installation de commande : -elle comprend en outre une mémoire d'image pour enregistrer les valeurs de luminosité des points-image d'une image à projeter et qui émet ces signaux en fonction d'un signal de cadence fournit par le générateur de cadence appliqué au générateur de signal de modulation, et le générateur de modulation est conçu pour générer un signal de modulation lumineuse en fonction des valeurs de luminosité émises ; - la mémoire d'image est une mémoire en anneau dans laquelle les points-image sont mémorisés dans un ordre correspondant à une courbe de Lissajous, prédéfinie par les signaux de commande périodiques ; - la mémoire d'image comporte une zone de mémoire pour enregistrer les points-image et un tableau d'accès pour la plage de mémoire, les enregistrements dans le tableau d'accès pour les points-image étant classés dans la zone de mémoire selon l'ordre des points-image correspondants, et la répartition des points-image correspondants le long d'une courbe de Lissajous prédéfinie par les signaux de commande périodiques. L'installation de commande comprend en outre : - une mémoire d'image pour mémoriser les valeurs de luminosité d'un point-image correspondant à une image à projeter, et fournissant ces valeurs selon un signal d'adresse de la valeur de luminosité correspondante au générateur de signal de modulation, - le générateur de modulation étant conçu pour générer un signal de modulation de lumière selon la valeur de luminosité émise, et - un générateur d'adresse est couplé au générateur de signal pour recevoir les deux signaux de commande périodiques, - le générateur d'adresse étant conçu pour qu'en fonction des signaux de commande il détermine l'adresse d'un point-image dans la mémoire d'image associée aux signaux de commande et fournisse un signal d'adresse avec l'adresse. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide de modes de réalisation préférentiels représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma par blocs d'un dispositif de commande d'un dispositif de projection, - la figure 2 montre des courbes de Lissajous, - la figure 3 est un schéma par blocs d'un dispositif de commande du dispositif de projection. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est un schéma par blocs d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de commande 1 d'un système de projection. Un générateur de signal 2 génère deux signaux de commande 3, 4, périodiques. Les deux signaux de commande 3, 4 peuvent servir à commander les actionneurs d'un miroir suspendu par une articulation à la Cardan. Le miroir commence ainsi à osciller à la période des deux signaux de commande 3, 4 autour de deux axes orthogonaux. Le débattement du miroir en fonction du temps suit de préférence sensiblement une forme sinusoïdale. Le faisceau lumineux émis par exemple par un laser est dévié par le miroir sur l'écran de projection. Les deux débattements sinusoïdaux font que le faisceau lumineux se projette selon une courbe de Lissajous sur la surface de projection. Une courbe de Lissajous correspondante est représentée à la figure 2. La commande périodique répète périodiquement la courbe de Lissajous. Le taux de répétition de la courbe de Lissajous est défini par le plus grand dénominateur commun de la période des signaux de commande 3, 4. Des signaux de commande 3, 4 peuvent être de forme sinusoïdale mais ils peuvent également avoir d'autres formes de signaux périodiques. Si l'oscillation d'excitation du miroir ne présente pas de débattement de forme sinusoïdale en fonction du temps autour de ses axes respectifs, on n'obtient pas de courbe de Lissajous 30 selon la définition mathématique de cette courbe mais néanmoins, on obtient une courbe fermée se répétant périodiquement. De telles courbes seront considérées dans le contexte de la présente invention comme étant aussi des courbes de Lissajous. La figure 2 montre une courbe de Lissajous 30 avec une trame de points-image. Chaque point-image 31 est parcouru au moins une fois par la courbe de Lissajous 30. Pour chaque point-image 31, on module l'intensité du faisceau lumineux selon les valeurs de luminosité du point-image 31 lorsque le faisceau lumineux passe sur la zone de la courbe de Lissajous 30 qui correspond au point-image 31. La modulation de l'intensité du faisceau lumineux est commandée par le signal de modulation lumineuse 5. Le signal de modulation lumineuse 5 est donné en fonction de la courbe de Lissajous et de l'image à représenter. L'image peut tout d'abord être tramée en points-image. Les points-image sont classés dans un ordre qui correspond à la succession chronologique de passage de la courbe de Lissajous sur chacun des points-image. Les points-image sont enregistrés dans cet ordre dans la mémoire de points-image ou mémoire d'image 6. Le signal de modulation lumineuse 5 est généré à l'aide de la mémoire d'image 6. Un générateur d'horloge ou générateur de cadence 8 commande la mémoire d'image 6 pour émettre les points-image dans l'ordre du classement. La conversion des valeurs de luminosité dans le signal de modulation lumineuse 5 peut se faire avec un générateur de signal de modulation. Pour classer les points-image, on prend en compte le fait que la courbe de Lissajous 30 passe plusieurs fois sur certains points-image jusqu'à ce que la courbe se répète. La fréquence du passage sur un seul point-image 31 à chaque répétition de la courbe de Lissajous peut être prise en compte dans les valeurs de luminosité correspondant à ce point-image 31 enregistré dans la mémoire d'image 6. Une première variante de la valeur de luminosité à représenter correspond à la fréquence du passage et ainsi on enregistre une valeur fractionnaire dans la mémoire d'image 6. Une autre variante fixe la valeur de luminosité après le premier passage de la courbe et prend une valeur zéro pour les autres passages. Une variante consiste à générer un tableau d'accès 7 pour les points-image. Les enregistrements dans le tableau d'accès 7 seront classés en fonction de l'arrivée des différents points-image sur la courbe de Lissajous. Les points-image proprement dits ne seront pas classés. L'accès aux points-image se fait à l'aide du tableau d'accès 7. A chaque signal de cadence 9 du générateur de cadence (ou générateur d'horloge) 8, on commute sur l'enregistrement suivant dans le tableau d'accès 7 et le point-image correspondant sera émis pour être enregistré comme signal de modulation lumineuse 5. Il suffit pour cela d'un seul classement du tableau d'accès. Il n'est plus nécessaire de classer chaque image à représenter, du moins aussi longtemps que les propriétés de la courbe de Lissajous restent conservées. Le signal d'horloge 9 est en outre utilisé pour commander le générateur de signal 2. Le générateur de signal 2 est synchronisé par le signal d'horloge 9 ce qui assure la synchronisation du signal de modulation lumineuse 5 et celle des signaux de commande 3, 4. La synchronisation utilise un compteur 10, un comparateur 11, un tableau de valeurs 12 et un signal de remise à l'état initial 13. Le compteur 10 est commandé en cadence par le générateur d'horloge 8. Le comparateur 11 émet un signal de remise à l'état initial 13 à destination du générateur de signal 2 lorsque le compteur 10 atteint la ou les valeurs enregistrées dans le tableau de valeurs 12. Les valeurs du tableau de valeurs 12 peuvent entre autres être le nombre de cadences jusqu'à la fin de la projection complète d'une courbe de Lissajous. D'autres valeurs sont le nombre des cadences en fonction de la période de l'un ou des deux signaux de commande 3, 4. La figure 3 montre un schéma par blocs d'un second mode de réalisation. Un générateur de signal 20 génère deux signaux de commande périodiques 21, 22. Les signaux de commande 21, 22 servent à commander les actionneurs d'un miroir. Les deux signaux de commande 21, 22 émis sont appliqués à une installation de traitement de données qui définit le point-image 31 de la courbe de Lissajous 30 qui correspond aux deux signaux de commande 21, 22. La valeur de luminosité du point-image 31 est appliquée à une installation de modulation de lumière sous la forme d'un signal de commande par exemple d'un signal de modulation lumineuse 28. L'installation du traitement de données peut entre autres tenir compte du fait qu'un miroir oscille de façon retardée par rapport aux signaux de commande 21, 22 dans le cas d'une excitation non en résonance. Pour associer les signaux de commande 21, 22 aux points-image 31, on peut procéder comme suit. Un générateur d'adresse 23 reçoit les deux signaux de commande 21, 22. Le générateur d'adresse utilisant les signaux de commande 21, 22 et la courbe de Lissajous 30, associée, définit le point-image 31 correspondant ainsi que son adresse 24 dans une mémoire d'image 25. L'adresse 24 est appliquée à une mémoire d'image 25. La mémoire d'image 25 contient l'enregistrement des valeurs de luminosité de chaque point de l'image. La mémoire d'image 25 fournit la valeur de luminosité 26 correspondant à l'adresse 24 comme signal de modulation lumineuse 28. Pour certaines adresses, on peut supprimer 7 le faisceau lumineux. Le cas échéant, une installation de correction 27 supprime le signal de modulation de lumière 28. Le générateur de signal 20 est commandé comme dans le premier mode de réalisation par un générateur de cadence (le générateur d'horloge) 8, un compteur 10, un comparateur 11, une mémoire de valeurs 12 ainsi qu'un signal de remise à l'état initial 13. Le signal de cadence ou d'horloge 8 est transmis directement au générateur de signal 20 de sorte que les signaux de commande 21, 22 sont synchrones au signal de cadence 8. La mémoire d'image 25 ou générateur d'adresse est commandée directement par le signal d'horloge 8 car elle reçoit les deux signaux de commande 21, 22. La commande n'est pas indépendante des moyens de projection utilisés par exemple un miroir, des modulateurs électro-optiques, des modulateurs acoustooptiques. La synchronisation se fait de manière autonome. Il est inutile de faire des calculs externes pour l'association entre la courbe de Lissajous 30 et la trame des points-image 31. En outre, il est possible de modifier les fréquences des signaux de commande sans détériorer l'association des points-image 31 à représenter. Une projection en couleur peut se faire à l'aide de plusieurs faisceaux lumineux et de projections correspondantes.25 REVENDICATIONS 1°) Procédé de projection comprenant les étapes suivantes : - on génère deux signaux de commande périodiques (3, 4 ; 21, 22) pour exciter une unité de déflexion à deux axes, - on génère un signal de modulation lumineuse (5 ; 28) pour moduler l'intensité d'un faisceau lumineux dévié par l'unité de déflexion à deux axes, et un générateur de cadence (8) synchronise les deux signaux de commande périodiques (3, 4 ; 21, 22) et le signal de modulation lumineuse (5 ; 28). 2°) Procédé de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une mémoire d'image (6 ; 25) contient l'enregistrement des valeurs de luminosité des points-image de l'image à projeter, ces valeurs étant émises en fonction d'un signal de cadence (9) fourni par le générateur de cadence (8) comme signal de modulation lumineuse (5 ; 28). 3°) Procédé de projection selon la revendication 2, caractérisé en ce que les points-image sont mémorisés dans un ordre correspondant à une courbe de Lissajous prédéfinie par les signaux de commande périodiques (3, 4 ; 21, 22). 4°) Procédé de projection selon la revendication 2, caractérisé en ce que les points-image sont enregistrés en mémoire dans une zone de mémoire et on établit un tableau d'accès (7) à la zone de mémoire, les enregistrements du tableau d'accès (7) étant classés dans l'ordre des points-image correspondants, suivant la répartition des points-image le long d'une courbe de Lissajous prédéfinie par les signaux de commande périodiques (3, 4 ; 21, 22).35 9 5°) Procédé de projection selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux signaux de commande périodiques (21, 22) sont appliqués à un générateur d'adresse qui, en fonction des signaux de commande (21, 22) détermine l'adresse d'un point-image associé aux signaux de commande (21, 22), et la mémoire d'image (25) fournit la valeur de luminosité du point-image associé à l'adresse. 6°) Installation de commande d'un système de projection comprenant : - un générateur de signal (2 ; 20) pour générer les signaux de commande périodiques (3, 4 ; 21, 22) servant à exciter une unité de déflexion à deux axes, - un générateur de signal de modulation (8) pour générer un signal de modulation lumineuse (5 ; 28) pour moduler l'intensité d'un faisceau lumineux dévié par l'unité de déflexion à deux axes, et - un générateur de cadence (8) pour synchroniser le générateur de signal (2, 20) et le générateur de signal de modulation (8). 7°) Installation de commande selon la revendication 6, caractérisée en ce qu' elle comprend en outre une mémoire d'image (6 ; 25) pour enregistrer les valeurs de luminosité des points-image d'une image à projeter et qui émet ces signaux en fonction d'un signal de cadence (9) fournit par le générateur de cadence (8) appliqué au générateur de signal de modulation, et le générateur de modulation est conçu pour générer un signal de modulation lumineuse (5 ; 28) en fonction des valeurs de luminosité émises. 8°) Installation de commande selon la revendication 7, caractérisée en ce que la mémoire d'image (6, 25) est une mémoire en anneau dans laquelle les points-image sont mémorisés dans un ordre correspondant à une courbe de Lissajous, prédéfinie par les signaux de commande périodiques (3, 4 ; 21, 22).9°) Installation de commande selon la revendication 7, caractérisée en ce que la mémoire d'image (6 ; 25) comporte une zone de mémoire pour enregistrer les points-image (31) et un tableau d'accès (7) pour la plage de mémoire, les enregistrements dans le tableau d'accès (7) pour les points-image (31) étant classés dans la zone de mémoire selon l'ordre des points-image (31) correspondants, et la répartition des points-image correspondants le long d'une courbe de Lissajous prédéfinie par les signaux de commande périodiques (3, 4 ; 21, 22). 10°) Installation de commande selon la revendication 6, caractérisée en ce qu' en outre, elle comprend : - une mémoire d'image (25) pour mémoriser les valeurs de luminosité d'un point-image correspondant à une image à projeter, et fournissant ces valeurs selon un signal d'adresse (24) de la valeur de luminosité correspondante au générateur de signal de modulation, - le générateur de modulation étant conçu pour générer un signal de modulation de lumière (5 ; 28) selon la valeur de luminosité émise, et - un générateur d'adresse (23) est couplé au générateur de signal (20) pour recevoir les deux signaux de commande périodiques (21, 22), - le générateur d'adresse (23) étant conçu pour qu'en fonction des signaux de commande (21, 22) il détermine l'adresse d'un point- image (31) dans la mémoire d'image (25) associée aux signaux de commande (21, 22) et fournisse un signal d'adresse (24) avec l'adresse.30