Brevet FR2969319A1 — publié le 20120622

La présente invention concerne le domaine des « écrans interactifs », parfois dénommés « tableaux blancs interactifs » (TBI) ou « tableau numérique interactif » (TNI). Un tableau blanc interactif comprend généralement un ordinateur, un projecteur vidéo (projetant une image fournie par l'ordinateur), un écran de projection (recevant l'image issue du projecteur vidéo), et un système permettant à l'opérateur de contrôler la position de la souris de l'ordinateur en agissant directement au niveau de l'écran de projection, celui-ci se comportant de manière analogue à un écran tactile. L'opérateur peut ainsi piloter io directement l'ordinateur en agissant au niveau de l'image projetée. Ces dispositifs sont largement utilisés dans les domaines de l'enseignement où ils tendent à remplacer les traditionnels tableaux blancs ou noirs qui équipent les écoles. Ces tableaux blancs interactifs sont également utilisés en entreprise, où ils contribuent à rendre beaucoup plus vivantes les présentations is professionnelles, en permettant à l'utilisateur d'agir directement sur les images projetées au niveau de l'écran. Plusieurs technologies sont utilisées classiquement afin de transformer un écran de projection en écran interactif tactile ou pseudo-tactile. Une première catégorie utilise des technologies implantées au niveau 20 de l'écran de projection, celui-ci étant remplacé par un véritable écran tactile (de type résistif, électromagnétique, ou capacitif), ou bien étant muni de capteurs périphériques (détecteurs d'ultrasons, détecteurs optiques...). Ces écrans tactiles permettent de repérer la position (X,Y) du doigt de l'utilisateur ou d'un pointeur spécifique qui vient au contact ou à proximité de l'écran. 25 Une seconde catégorie repose sur des technologies optiques utilisant un capteur de position de type caméra qui observe l'écran de projection, un spot lumineux (en général issu d'une diode lumineuse infra rouge fixée sur un pointeur de désignation) étant déplacé par l'opérateur sur l'écran de projection, sa position sur cet écran étant repérée au moyen de la caméra, 30 puis transformée par calcul afin de fournir à l'ordinateur la position X Y du curseur de l'ordinateur (cf Figures 1-2). On transforme ainsi un écran de projection en écran d'ordinateur, l'opérateur pouvant agir directement sur l'écran de projection afin par exemple de déplacer à sa guise le curseur de l'ordinateur sur l'image projetée. Ces différents dispositifs de vidéo-projection interactifs posent cependant un problème d'utilisation, lié à la nécessité de « calibrer » le dispositif. En effet, il est nécessaire que, sur l'écran de projection, le curseur généré par l'ordinateur soit situé exactement à l'endroit pointé par l'opérateur. Pour cela, il faut repérer avec précision la position de l'image projetée par rapport aux capteurs de position reliés à l'ordinateur. Pour régler le dispositif, il est nécessaire que l'opérateur pointe manuellement sur l'écran plusieurs points de repère générés par l'ordinateur et projetés par le projecteur vidéo. En général neuf points de repère ou plus sont répartis sur la surface de io l'image (cf Figures 4). Dans le cas où l'on utilise une technologie de détection liée à l'écran, cette opération de calibrage doit être renouvelée dès que le projecteur bouge même très peu par rapport à l'écran (cf Figures 6A-6B). Dans le cas où l'on utilise une technologie optique avec une caméra is observant l'écran de projection, le défaut de calibrage est moins important en cas de déplacement du projecteur par rapport à l'écran, à condition que la caméra soit solidaire du projecteur. Mais, dans ce cas, un défaut de calibrage subsiste, la caméra et le projecteur ne voyant pas l'écran de projection sous le même angle (parallaxe). Cette parallaxe est proportionnelle à l'angle formé 20 par la caméra et le projecteur lorsque ceux-ci visent un même point de l'écran. Ainsi, pour un projecteur de très courte focale solidarisé avec un écran de projection, il est nécessaire de calibrer à nouveau le dispositif lorsque le projecteur est soumis à un faible déplacement. D'autre part, et quelle que soit la focale du projecteur, il est jusqu'à présent est impossible d'utiliser un 25 dispositif mobile léger composé uniquement d'un projecteur et d'une caméra d'observation solidaires mécaniquement, susceptible d'être mis en face de n'importe quel écran de projection, sans effectuer obligatoirement un calibrage non seulement au début de chaque séquence d'utilisation du dispositif mais aussi dès qu'on le change de place. Un dispositif de type TNI mobile et léger, 30 utilisable en face de n'importe quel écran, ne nécessitant pas de recalibrage, serait fortement apprécié par les utilisateurs et permettrait d'étendre rapidement le marché de ces dispositifs. Des remèdes ont été proposés pour résoudre ce problème en simplifiant le processus de calibrage des TNI utilisant une technologie de 35 détection par caméra. En particulier, une des solutions envisageables consiste à faire en sorte que la caméra détecte automatiquement la position d'un ensemble prédéfini de points de repère générés par l'ordinateur et projetés par le projecteur vidéo, lors de la phase de calibrage. L'utilisation de ce procédé se heurte cependant à plusieurs difficultés le rendant peu facile à mettre en oeuvre. Premièrement, la détection automatique par la caméra de points de repère générés le vidéo-projecteur n'est possible que lorsque le vidéo-projecteur et la caméra de détection fonctionnent dans le domaine spectral du visible. Or dans ce cas, la détection des points de repère par la caméra risque d'être perturbée par la lumière parasite susceptible de frapper io l'écran. Afin d'éviter le problème de lumière parasite, certains dispositifs de vidéo-projection utilisent une caméra observant l'écran dans le spectre infra rouge qui permet de bien distinguer le spot émis par un pointeur infrarouge actionné par l'utilisateur et sans être perturbé par l'image fournie par le vidéo projecteur dans le spectre visible. Toutefois, dans ce cas, la caméra is infrarouge ne permet pas de détecter automatiquement des points de repère dans l'image visible générée par le vidéo-projecteur. L'utilisateur doit alors repointer les points de repère à chaque procédure de calibrage. Dans ce cas, le calibrage ne peut pas être automatique. Il n'existe donc pas de dispositif de vidéo-projection comprenant des 20 moyens de calibrage automatique robustes vis-à-vis des déplacements du dispositif de vidéo-projection par rapport à l'écran ainsi que vis-à-vis de la lumière parasite. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne plus particulièrement un dispositif de vidéo-projection interactif 25 autocalibré comprenant un vidéo-projecteur comprenant un système optique de projection ayant une pupille de projection, ledit vidéo-projecteur étant apte à émettre un faisceau d'éclairage suivant un chemin optique d'éclairage pour former une image sur un écran de projection et un système de vidéo-détection comprenant un détecteur et un système optique de détection ayant une pupille 30 de détection, ledit système de vidéo-détection étant apte à recevoir un faisceau de détection suivant un chemin optique de détection provenant de l'écran de projection et à détecter une image dudit écran de projection. Selon l'invention, ledit dispositif de vidéo-projection interactif comprend des moyens optiques de séparation disposés à une intersection entre ledit chemin optique 35 d'éclairage et ledit chemin optique de détection, lesdits moyens optiques de 25 30 séparation étant aptes à être orientés de manière à ce que lesdits chemins optiques d'éclairage et de détection soient superposés entre lesdits moyens optiques de séparation et l'écran de projection. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le vidéo-projecteur et le système de vidéo-détection sont disposés de manière à ce que la pupille de projection et la pupille de détection soient conjuguées optiquement à travers lesdits moyens optiques de séparation. Selon un mode de réalisation préféré le dispositif de vidéo-projection interactif comprend un pointeur optique apte à former sur l'écran de projection io une tache lumineuse dans une bande spectrale d'émission située dans l'infrarouge ou le proche infra-rouge, ledit système de vidéo-détection étant apte à détecter un signal dans ladite bande spectrale d'émission du pointeur optique, ledit vidéo-projecteur étant apte à générer une image dans le domaine spectral du visible, et lesdits moyens optiques de séparation comprennent un is filtre dichroïque apte à séparer spatialement un faisceau dans le domaine spectral du visible et un faisceau dans ladite bande spectrale d'émission du pointeur. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, ledit filtre dichroïque est transparent dans le domaine visible et réfléchissant dans ladite 20 bande spectrale d'émission du pointeur. Selon un second mode de réalisation de l'invention, ledit filtre dichroïque est réfléchissant dans le domaine visible et transparent dans ladite bande spectrale d'émission du pointeur. Selon différents aspects particuliers de l'invention : lesdits moyens optiques de séparation comprennent une lame séparatrice ou un cube séparateur ; - lesdits moyens optiques de séparation comprennent une lame à faces planes et parallèles, ladite lame étant inclinée par rapport à l'axe optique du vidéo-projecteur et par rapport à l'axe optique du système de vidéo-détection ; - lesdits moyens optiques de séparation comprennent un substrat ayant au moins une face courbée de manière à corriger les aberrations optiques de l'image sur l'écran de projection et/ou sur le détecteur ; 5 i0 ledit dispositif comporte en outre des moyens d'atténuation de la lumière parasite produite par le vidéo-projecteur et dirigée par lesdits optiques de séparation en direction du système de vidéo-détection ; - ledit dispositif comporte des moyens de fixation du vidéo-projecteur, des moyens de détection et des moyens de séparation de manière solidaire entre eux ; - ledit dispositif comporte des moyens de déplacement aptes à positionner ledit dispositif de vidéo-projection interactif face à une surface ou un écran de projection. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles. 15 Cette description est donnée à titre d'exemple non limitatif et fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement un projecteur vidéo et une caméra solidaire du projecteur observant l'écran de projection selon l'art 20 antérieur ; - la figure 2 illustre les différents éléments et le fonctionnement d'un tableau blanc interactif avec pointeur optique selon l'art antérieur ; - la figure 3 illustre l'aspect de l'image projetée vue par la caméra d'observation selon l'art antérieur ; 25 - la figure 4 illustre la position des points de repère dans l'image projetée, permettant de calibrer le système selon l'art antérieur ; - la figure 5 illustre l'image de ces points de repère vue par la caméra d'observation selon l'art antérieur ; - les figures 6A et 6B illustrent la modification de l'image des points de 30 repères vus par la caméra suite à une variation des positions relatives de l'ensemble projecteur caméra par rapport à l'écran de projection dans un dispositif de l'art antérieur; - la figure 7 représente le schéma optique d'un dispositif suivant l'art antérieur, et illustre les problèmes de calibrage qui se produisent lorsque la position de l'écran de projection varie par rapport à l'ensemble caméra projecteur ; - la figure 8 illustre un premier mode de réalisation de l'invention, la caméra observant l'écran après réflexion sur un miroir séparateur disposé dans le champ du vidéo projecteur ; - la figure 9 représente la position relative des éléments optiques vus dans l'espace optique de l'écran de projection, suivant le premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 10 représente un montage solidarisant les divers éléments du io dispositif suivant le premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 11 illustre une variante d'un dispositif mobile réalisée en utilisant l'invention ; - la figure 12 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention, la caméra observant l'écran au travers d'un miroir séparateur qui réfléchit le is faisceau lumineux issu du vidéo projecteur. Les figures 1 à 7 commentées ci-après illustrent le principe de fonctionnement des dispositifs de type TNI à base de caméra d'observation suivant l'état antérieur de la technique. La figure 1 représente schématiquement un TNI suivant une 20 configuration classique basé sur un projecteur vidéo (1) qui projette une image (3) sur un écran de projection (14) et une caméra de détection (2) qui observe l'écran de projection (14). La caméra (2) est généralement montée de manière solidaire avec le projecteur (1). L'ensemble projecteur (1) caméra (2) est situé à la distance (d) de l'écran (14). La caméra (2) observe l'image (3). Il y a un 25 écart de parallaxe (angle a) entre les objectifs du projecteur (1) et de la caméra (2). La figure 2 représente les divers composants d'un écran interactif à base de technologie optique utilisant une caméra de détection. L'image à projeter est générée par un ordinateur (35), cette image étant transmise au 30 projecteur (1). Ce projecteur génère une image (3) sur un écran de projection (14), cette image incluant un curseur (13). Une caméra (2) observe un spot lumineux émis par un pointeur (18), le champ de vision de cette caméra étant plus étendu que la surface de l'image projetée (3). L'image (15) saisie par la caméra (2) inclue l'image (25) du spot lumineux émis par le pointeur (18). 35 Cette image (15) est traitée par un sous ensemble (30) qui transforme les coordonnées (Xcam Ycam) du point (25) dans le plan de la caméra en coordonnées (Xpc Ypc) dans le plan de la mémoire de l'écran de l'ordinateur. L'ordinateur peut alors positionner le curseur afin que l'image du curseur (13) soit située à l'extrémité du pointeur (18). La figure 3 représente le plan image (15) de la caméra (2) avec la zone de l'image projetée (16) acquise par la caméra (2). La figure 4 représente l'image (3) projetée par le projecteur (1) sur l'écran (14), avec 9 repères (17) de type graphique qui sont pointés successivement par l'opérateur en utilisant le pointeur (18) afin de calibrer le io dispositif. La figure 5 représente le plan image (15) de la caméra (2) avec la zone de détection (16) comprenant l'image projetée (3) par le projecteur (1) sur l'écran (14) avec les images (19) des neuf points de repère (17) projetés. La figure 6A est semblable à la figure 5. La figure 6B représente le plan is image de la caméra après une modification de la position relative de l'écran par rapport à l'ensemble projecteur-caméra. On observe que la position de l'image (16) a bougé par rapport au plan image (15) de la caméra (2), par suite de la parallaxe entre le projecteur (1) et la caméra (2). Il est alors nécessaire de calibrer à nouveau le dispositif, de manière identique au 20 procédé de la figure 4, pour obtenir à nouveau la superposition sur l'écran de projection (14) de l'image du curseur (13) généré par l'ordinateur et de l'extrémité du pointeur (18). La figure 7 représente le schéma optique d'un dispositif suivant l'état antérieur de la technique. La caméra d'observation est munie d'un objectif (6) 25 ayant une pupille (8) et un plan focal (26). Le projecteur est muni d'un objectif (5) avec une pupille (7) est un plan focal (28). Lorsque le dispositif est bien calibré, l'écran de projection (14) est situé à une distance (d) du projecteur. Si on pointe le stylet (18) sur le point (29) de l'image projetée (3), le plan focal (26) de la caméra recevra un point lumineux (25), et le système générera un 30 curseur (27) sur le plan focal (28) du projecteur, de telle façon que l'image (30) de ce curseur pointe exactement sur l'écran (14) le point (29) de l'image projetée (3). Supposons que l'on fasse varier la position de l'écran (14) en le reculant à la distance (d') du projecteur, et qu'on pointe avec le stylet (18) le point (31) de l'écran de projection, ce point (31) ayant une image située au 35 même endroit sur le plan focal (26) de la caméra que celle du point (29) pointé précédemment. Le système générera à nouveau un curseur (27) sur le plan focal (28), au même endroit que précédemment. Mais l'image du curseur pointera maintenant le point (32) dans le plan de projection à la distance d', et non pas le point (31) initial. La distance entre les points (31) et (32) illustre le défaut de calibrage induit par la modification de la position relative entre l'écran de projection et l'ensemble vidéo-projecteur et caméra. Pour pouvoir utiliser le dispositif de la figure 7 de manière interactive, il est donc nécessaire de recalibrer le dispositif pour la nouvelle position relative de l'écran par rapport à l'ensemble de video-projection et de détection. io Nous allons maintenant décrire un dispositif qui permet de résoudre le problème de recalibrage. Une constatation faisant partie de l'invention est qu'idéalement, pour que les points (32) et (31) restent confondus quelle que soit la distance (d') et quelle que soit la position pointée par le stylet (18), il faut que les pupilles (8) is et (7) des objectifs (6) et (5) soient confondues dans l'espace de l'écran. Dans les dispositifs antérieurs, cette condition n'est matériellement pas possible à réaliser pour des raisons d'encombrement. La mise en oeuvre de cette condition est cependant un aspect particulier de la présente invention. Le dispositif de vidéo-projection interactif de l'invention comprend un 20 composant optique qui permet de conjuguer optiquement les pupilles de sortie de la caméra de vidéo détection et du projecteur vidéo. Cette conjugaison permet de confondre dans l'espace optique de l'écran, les positions de l'objectif du vidéo projecteur et de l'objectif de la caméra, supprimant ainsi l'effet de parallaxe entre ces deux sous ensembles. Ce dispositif optique dirige 25 d'autre part le flux lumineux issu du projecteur vidéo dans le domaine visible vers l'écran de projection, et dirige le flux lumineux, issu du spot actionné par l'opérateur et diffusé par l'écran de projection, vers la caméra. Ce dispositif optique remplit à la fois la fonction de superposition des chemins optiques (vers l'écran) et de séparation des chemins optiques respectivement vers le 30 vidéo-projecteur et vers la caméra. Plus précisément, le dispositif optique permet de superposer les chemins optiques du vidéo-projecteur et du système de vidéo-détection entre l'écran et le dispositif optique. Le dispositif optique de séparation est positionné à l'intersection du champ de projection du vidéo-projecteur et du champ de vision de la caméra. La pupille de l'objectif (5) qui 35 émet la lumière et de l'objectif (6) qui la reçoit étant confondues optiquement, un point émettant de la lumière dans le plan focal du projecteur aura une image toujours située au même endroit dans le plan focal de la caméra quelque soit la position de l'écran de projection (14), dès lors que la caméra observe un champ au moins égal à la taille de l'image projetée, et que les objectifs du vidéo projecteur et de la caméra sont au point à la même distance. De préférence, le dispositif de vidéo-projection interactif comprend un vidéo projecteur apte à recevoir une image vidéo issue d'un ordinateur et à projeter une image sur un écran, un générateur de spot lumineux (par io exemple dans le domaine infra rouge) actionné par l'opérateur et un système de vidéo détection solidaire du vidéo projecteur. Le système de vidéo détection comprend une caméra apte à acquérir une image de l'écran et du spot lumineux. Le système de vidéo détection est couplé à un système de traitement apte à analyser l'image de vidéo détection et à interagir sur is l'ordinateur. En outre, le dispositif de vidéo-projection interactif comprend un dispositif optique permettant de corriger le défaut de parallaxe entre le projecteur vidéo et la caméra. On utilise de préférence un vidéo-projecteur ayant une source de type diode ou diode laser de faible étendue et de grande luminosité. Un tel vidéo- 20 projecteur permet de former une image nette sur une très grande profondeur de champ. De ce fait, l'image formée sur l'écran reste nette, même si la distance entre le vidéo-projecteur et l'écran varie. Il n'est donc pas nécessaire de refaire la mise au point de l'objectif du vidéo-projecteur suite à une variation de distance entre le vidéo-projecteur et l'écran. Par ailleurs, la 25 caméra (2) est disposée de manière à pouvoir observer un champ supérieur ou égal à la taille de l'image projetée (3). L'objectif (6) de la caméra (2) est de préférence choisi de manière à ne pas nécessiter de remise au point de l'image sur le détecteur lorsque la distance entre l'écran et le détecteur varie. On règle de préférence à la fabrication le vidéo-projecteur et le système de 30 détection de manière à que les deux objectifs puissent former des images nettes de et sur l'écran de projection quelle que soit la distance entre l'écran et le dispositif de vidéo-projection interactif sans nécessiter de mise au point des objectifs. Plusieurs modes de réalisation peuvent être mis en oeuvre pour 35 implémenter ce dispositif en fonction du type d'objectif du vidéo projecteur, de l'objectif de la caméra, du dispositif optique de conjugaison des pupilles de ces deux objectifs, et selon de la disposition relative de ces différents composants. Les figures 8 à 12 commentées ci-après illustrent des modes de 5 réalisation particuliers de l'invention. Dans un premier mode de réalisation, le flux lumineux issu du projecteur est dirigé directement vers l'écran de projection, la caméra observant l'écran après une réflexion par un dispositif optique séparateur situé dans le champ de projection du vidéo projecteur. io La figure 8 représente un premier mode de réalisation de l'invention, la caméra (2) observant la zone de l'écran contenant l'image projetée (3) après réflexion sur un miroir séparateur (4) disposé dans le champ du vidéo projecteur (1). Sur la figure 8, le miroir séparateur (4) est plan et les pupilles des objectifs (5) et (6) sont situées symétriquement par rapport à ce miroir (4). is De l'autre coté du miroir (4) par rapport à la caméra (2), on place un écran noir (9) absorbant la lumière parasite (10) issue du projecteur (1) éventuellement réfléchie par le miroir (4). L'axe de la caméra (2) vise le centre de l'image projetée (3) après réflexion sur le miroir (4). Le miroir séparateur est traité de telle manière qu'il transmette le spectre visible émis (flux lumineux émis par le 20 vidéo projecteur) et qu'il réfléchisse au moins partiellement le spectre infrarouge correspondant à la diode fixée sur l'extrémité du stylet (18) que le manipulateur utilise pour désigner des points sur l'écran de projecteur. De préférence, miroir séparateur (4) réfléchit au moins 5% du spectre infrarouge dans la bande d'émission du pointeur optique (18). 25 La figure 9 représente le schéma optique de ce premier mode de réalisation, dans l'espace optique de l'écran de projection (14). La pupille (7) est celle de l'objectif (5) du projecteur (1). La pupille (8) est celle de l'objectif (6) de la caméra (2). Le centre (11) de la pupille (7) de l'objectif (5) du vidéo-projecteur (1) est symétrique du centre (12) de la pupille (8) de l'objectif (6) de 30 la caméra (2) par rapport au plan du miroir séparateur (4). On peut noter que le miroir séparateur (4) est préférentiellement traité antireflet sur la face en regard du vidéo-projecteur et que le coefficient de transmission global du miroir séparateur (4) dans le domaine du visible doit être aussi proche de 1 que possible. On peut également noter que ce miroir séparateur (4) est 35 préférentiellement réalisé à l'aide d'un support suffisamment mince, afin de limiter les aberrations optiques induites sur l'image projetée (3). La surface (9) est noire mat afin d'absorber au mieux la lumière parasite provenant du projecteur et réfléchie par le miroir (4). On voit que dans ces conditions, et quelle que soit la position relative de l'ensemble projecteur caméra (1 et 2) par rapport à l'écran (14), on peut confondre dans l'espace optique de l'écran les rayons lumineux passant par le centre (11) de la pupille (7) de l'objectif (5) du projecteur (1) avec les rayons lumineux passant par le centre (12) de la pupille (8) de l'objectif (6) de la caméra (2). Les positions relatives des objets projetés sur l'écran par le projecteur (1) et de leur image captées par la caméra (2) io resteront alors fixes, quelle que soit la position de l'écran (14). Cette propriété permet de se dispenser de calibrer à nouveau le dispositif lorsque l'écran (14) est déplacé par rapport à l'ensemble projecteur caméra (1 et 2). La figure 10 représente schématiquement un dispositif mécanique permettant de solidariser le projecteur (1), la caméra (2) et le miroir séparateur is (4) à l'aide d'une platine (33). En agissant sur la molette (34), il est possible de faire varier la hauteur de l'image projetée, sans dérégler la calibration. La figure 11 représente schématiquement un Tableau Numérique Interactif Mobile, monté sur roulettes (20), pouvant être positionné en face de n'importe quel écran de projection sans avoir à calibrer le dispositif. 20 Dans un deuxième mode de réalisation, la caméra observe l'écran directement au travers d'un dispositif optique séparateur qui réfléchit le flux lumineux issu du projecteur. La figure 12 représente schématiquement un dispositif de vidéo-projection interactif suivant un second mode de réalisation de l'invention. Le 25 Tableau Numérique Interactif comprend un projecteur ultra courte focale (21) muni d'un miroir séparateur (23) monté de manière solidaire avec une caméra d'observation (2). Le support de fixation (24) de l'ensemble projecteur-caméra est fixé par exemple à un mur qui supporte également l'écran de projection (14). Ici le miroir séparateur (23) réfléchit en face avant le spectre visible et 30 transmet au moins partiellement le spectre infrarouge. La caméra (2) est également positionnée de telle manière que la pupille de son objectif soit située au même endroit que la pupille de l'objectif du projecteur (21) dans l'espace optique de l'image projetée (3). Généralement, ce type de projecteur ultra courte focale (21) est utilisé avec un miroir (23) non pas plan mais 35 asphérique, de forme généralement complexe, et muni d'un traitement réfléchissant en face avant, qui contribue à la fonction dioptrique du projecteur. Dans le cadre de l'invention, la forme de la face avant de ce miroir reste inchangée par rapport à l'état de l'art, la face arrière du miroir étant sensiblement parallèle à la face avant, afin de limiter les aberrations optiques pour la caméra d'observation (2). Suivant diverses variantes, le système optique séparateur peut être réalisé en utilisant un miroir, ou bien un cube ou un système équivalent permettant de superposer les pupilles des objectifs du projecteur et de la caméra, la caméra observant l'ensemble de l'image projetée. io Le choix entre ces deux modes de réalisation et la configuration du dispositif optique séparateur dépend essentiellement du type de vidéo projecteur utilisé. On préférera utiliser le premier mode de réalisation, avec un dispositif séparateur composé d'une lame séparatrice plane, transmettant le rayonnement visible et réfléchissant au moins partiellement le rayonnement is infra rouge (miroir « chaud ») dans le cas où on emploie un vidéo projecteur longue focale (une distance de l'ordre de 1,5 m ou plus séparant le projecteur longue focale de l'écran, pour une image projetée de 1 m de base). On préférera utiliser le deuxième mode de réalisation lorsqu'on emploie un vidéo projecteur ultra courte focale (une distance de l'ordre de 0,3 m ou moins 20 séparant le projecteur ultra courte focale de l'écran, pour une image projetée de 1 m de base), avec un miroir asphérique réfléchissant le rayonnement visible et transmettant au moins partiellement le rayonnement infra rouge (miroir « froid »). L'invention permet de réaliser des dispositifs interactifs dont le calibrage 25 ne varie pas en fonction de la position relative du projecteur et de l'écran de projection. L'invention permet d'améliorer les dispositifs de projection interactifs utilisant une caméra optique de détection, en supprimant la nécessité de calibrer le dispositif lorsque le vidéo projecteur bouge par rapport à l'écran. Il 30 est ainsi possible de réaliser des projecteurs indéréglables et mobiles. Par construction, le dispositif de l'invention reste calibré. De plus, le dispositif de l'invention permet de supprimer la parallaxe entre le vidéo-projecteur et la caméra, cette paralaxe étant responsable de déformations dans les images détectées. Le dispositif de l'invention est très facile à utiliser, compatible avec les projecteurs déjà utilisés pour les écrans interactifs, et induit un sur coût limité par rapport aux dispositifs antérieurs. L'invention permet de disposer d'un dispositif de vidéo-projection interactif optique, pouvant être mobile, ne nécessitant pas de calibrage lorsqu'il est déplacé par rapport à l'écran de projection. Le vidéo-projecteur est avantageusement basé sur un système ne nécessitant pas d'opération de mise au point lors d'une variation de distance entre l'écran et le vidéo-projecteur. io Le dispositif de l'invention est également robuste vis-à-vis de la lumière parasite provenant non seulement du vidéo-projecteur mais aussi de l'environnement d'utilisation. 5 i0 REVENDICATIONS1. Dispositif de vidéo-projection interactif autocalibré comprenant : - un vidéo-projecteur (1, 21) comprenant un système optique de projection (5) ayant une pupille de projection (7), ledit vidéo-projecteur étant apte à émettre un faisceau d'éclairage suivant un chemin optique d'éclairage pour former une image (3) sur un écran de projection (14), - un système de vidéo-détection comprenant un détecteur (2) et un système optique de détection (6) ayant une pupille de détection (8), ledit système de vidéo-détection étant apte à recevoir un faisceau de détection suivant un chemin optique de détection provenant de l'écran de projection (14) et à détecter une image dudit écran de projection (14), 15 caractérisé en ce que ledit dispositif de vidéo-projection interactif comprend : - des moyens optiques de séparation (4, 23) disposés à une intersection entre ledit chemin optique d'éclairage et ledit chemin optique de détection, lesdits moyens optiques de séparation 20 étant aptes à être orientés de manière à ce que lesdits chemins optiques d'éclairage et de détection soient superposés entre lesdits moyens optiques de séparation (4, 23) et l'écran de projection (14). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le vidéo- 25 projecteur (1, 21) et le système de vidéo-détection sont disposés de manière à ce que la pupille de projection (7) et la pupille de détection (8) soient conjuguées optiquement à travers lesdits moyens optiques de séparation (4, 23). i0 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend : - un pointeur optique (18) apte à former sur l'écran de projection une tache lumineuse dans une bande spectrale d'émission située dans l'infra-rouge ou le proche infra-rouge, et en ce que : - ledit système de vidéo-détection est apte à détecter un signal dans ladite bande spectrale d'émission du pointeur optique (18), - ledit vidéo-projecteur (1) est apte à générer une image (3) dans le domaine spectral du visible, et - lesdits moyens optiques de séparation (4, 23) comprennent un filtre dichroïque apte à séparer spatialement un faisceau dans le domaine spectral du visible et un faisceau dans ladite bande spectrale d'émission du pointeur. 15 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit filtre dichroïque (4) est transparent dans le domaine visible et réfléchissant dans ladite bande spectrale d'émission du pointeur. 5. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit filtre dichroïque (23) est réfléchissant dans le domaine visible et transparent 20 dans ladite bande spectrale d'émission du pointeur. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que lesdits moyens optiques de séparation (4, 23) comprennent une lame séparatrice ou un cube séparateur. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que 25 lesdits moyens optiques de séparation (4, 23) comprennent une lame à faces planes et parallèles, ladite lame étant inclinée par rapport à l'axe optique du vidéo-projecteur et par rapport à l'axe optique du système de vidéo-détection. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que 30 lesdits moyens optiques de séparation (4, 23) comprennent un substrat ayant au moins une face courbée de manière à corriger les aberrations optiques de l'image sur l'écran de projection (14) et/ou sur le détecteur (2). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'atténuation (9) de la lumière parasite (10) produite par le vidéo-projecteur (1) et dirigée par lesdits optiques de séparation (4, 23) en direction du système de vidéo-détection. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fixation (33, 24) du vidéo-projecteur (1), des moyens de détection (2) et des moyens de séparation (4, 23) de manière solidaire entre eux. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il io comporte des moyens de déplacement (20) aptes à positionner ledit dispositif de vidéo-projection interactif face à une surface ou un écran de projection (14).