FR2606892A2 - Controleur electronique matriciel d'obturation pour appareil de transmission optique d'image ou de projection - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CONTROLEUR ELECTRONIQUE MATRICIEL D'OBTURATION POUR APPAREIL DE TRANSMISSION OPTIQUE D'IMAGE OU DE PROJECTION. LE DISPOSITIF PERMET LE CONTROLE DES CONTRASTES AU MOYEN D'ECRANS PLATS PLACES SUR LE TRAJET DES RAYONS LUMINEUX ISSUS DE LA SOURCE DE LUMIERE. L'IMAGE FORMEE PAR LA LENTILLE OPTIQUE SUR LE CAPTEUR OPTIQUE MATRICIEL PEUT PROVENIR DIRECTEMENT DU PROJECTEUR. LE MIROIR SEMI-REFLECHISSANT (OU UNE LAMELLE DE VERRE REMPLISSANT LA MEME FONCTION) PRELEVE UNE PARTIE DE LA LUMIERE EMISE PAR LA SOURCE LUMINEUSE. LE CAPTEUR OPTIQUE MATRICIEL TRANSFORME LES ECLAIREMENTS EN CHARGES ELECTRIQUES, LE CONVERTISSEUR ANALOGIQUE EN NUMERIQUE TRANSFORME CES CHARGES EN TENSIONS, LE CALCULATEUR ELECTRONIQUE EFFECTUE DIVERSES OPERATIONS ARITHMETIQUES DONT L'INVERSION ET LACONVOLUTION SPATIALE, LA MEMOIRE TAMPON DE CE CALCULATEUR, LE CIRCUIT D'INTERFACE PARALLELE GERANT LE PERIPHERIQUE, LE CONTROLEUR D'ACCES DIRECT A LA MEMOIRE, ET LA MEMOIRE VIVE. LA MEMOIRE MORTE CONSERVE LA PROGRAMMATION DU CALCULATEUR PRINCIPAL DONT L'ENTREE VEHICULE LES TOPS DE SYNCHRONISATION VERS D'AUTRES PROJECTEURS OU LA BANDE SON QUI DEFILE SIMULTANEMENT. LE CLAVIER CONTIENT UNE ENTREE DE MESSAGES CODES SUR CETTE BANDE SON ET COMMANDE LE FONCTIONNEMENT DU DISPOSITIF. POUR LA MISE AU POINT DE L'IMAGE PROJETEE, L'ASSERVISSEMENT CONTROLE LE DEPLACEMENT LONGITUDINAL CONJOINT DES LENTILLES OPTIQUES. LE GENERATEUR DE CARACTERE ET LE REGISTRE A DECALAGE, MONTES EN PARALLELE, TRANSMETTENT AU DEMULTIPLEXEUR L'AFFICHAGE DESIRE SUR LES ECRANS PLATS PLACES AVANT LES IMAGES A PROJETER SUR LES TRAJETS DES RAYONS LUMINEUX EMIS PAR LA SOURCE. LES HORLOGES RYTHMENT LE FONCTIONNEMENT DU DISPOSITIF ALIMENTE EN ENERGIE ELECTRIQUE PAR LES ALIMENTATIONS ALTERNATIVES ET CONTINUES. L'ELEMENT OPTIQUE, QUE NOUS APPELLERONS MELANGEUR D'IMAGES, A POUR FONCTION DE MELER CELLES-CI DE MANIERE A CE QU'ELLES SOIENT PROJETEES PAR LE MEME OBJECTIF SUR LE MEME ECRAN DE PROJECTION. IL PEUT COMPORTER L'EMPLOI DE MIROIRS SEMI-REFLECHISSANTS OU DE LAMELLES DE VERRE OU D'OBTURATEUR PERIODIQUES, EN ROTATION PAR EXEMPLE. LES ECRANS PLATS PEUVENT COMPORTER PLUSIEURS COUCHES DE MATERIAUX PHOTOACTIFS ELECTROSENSIBLES, POUR TEINTER L'IMAGE OU LA POLARISER, AVEC DES VARIATIONS SPATIALES DE CES EFFETS.

Description

L'objet de la présente addition concerne l'utilisation du dispositif, éventuellement modifié, du brevet du 20 janvier 1986 enregistré sous le numéro 8600710, déposé par le demandeur de la présente addition, pour les appareils de projection ou de transmission d'image.

Les techniques de contrôle des paramètres d'exposition, début, durée et fin de projection, connus à ce jours utilisent l'allumage ou l'extinction, complète ou non,de la lampe du projecteur par un circuit électronique.

Au contraire, l'utilisation de l'écran plat du dispositif, placé entre la lampe et la pellicule, permet de ne pas éteindre la lampe et de gérer l'ensemble des projecteurs mis en place.

Le dispositif objet de l'invention permet le contrôle des contrastes, par
Les mêmes moyens que le contrôleur d'exposition pour appareil de prise de vues de l'invention principale ou, dans une configuration plusréduite,la gestion matriciel de la ou des images projetées. L'élément caractèristique du dispositif est donc l'écran plat placé sur le trajet des rayons lumineux issus de la source de lumière. Cet écran plat et chacun de ses éléments, séparément, ont pour fonctions de polariser la lumière ou d'obscurcir la partie de l'image objet nui leur correspond . Ainsi, l'utilisation de deux de ces écrans plats, ou plus, permet les fondus enchainés, le découpage des images transmises, et leur polarisation, chaque écran plat pouvant en outre permettre un filtrage sélectif de la lumière, la correction des couleurs et l'inscription de messages sur l'écran.Le developpement de ces utilisations s' appuie sur la description du dispositif qui va suivre et se trouve donc après celle-ci.

Le dispositif est constitué d'un élément électronique caractèristique, l'écran plat, et de son électronique de commande. Cependant l'ajonction d'autres éléments électroniques ou optiques permet le developpement complet des capacités de ce dispositif. Les avantages et caractèristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatifs et nullement limitatif plusieurs formes de réalisations et d'applications conformes à l'esprit de l'invention.

La figure 1 représente le dispositif concernant la projection d' imagessous sa forme la plus élaborée. Les éléments le composant portent les mêmes numéros et assurent les mêmes fonctions que dans le dispositif de l'in- vention principale. Le nombre d'écran plat n'est pas limité et correspond au nombre d'image que l'on désire projeter simultanément, bien que deux de ces écrans, seulement, aient été schématisés ici.

L'image formée par la lentille optique 2 sur le capteur optique matriciel 3 peut soit, comme sur la figure 1, provenir directement du projecte-:, soit provenir de l'image objet sur le plan de projection, ce retour de l'image permet alors la mise au point automatique ( voir figure 3 ). Dans le premier cas, le miroir semiréfléchissant 1 ( ou une lamelle de verre remplissant la même fonction ) prélève une partie de la lumière émise par la source lumineuse 30.Le périphérique d'entrée de l'image dans le dispositif est constitué des mêmes éléments que celui de l'invention principale, le capteur optique matriciel 3 qui transforme les éclairements en charges électriques, le convertisseur analogique en numérique 4 qui transforme ces charges en tensions, le calculateur électronique 5 qui effectue divers opérations arithmétiques dont l'inversion et la convolution spatiale, la mémoire tampon 6 de ce calculateur, le circuit d'interface parallèle 8 gèrant le périphérique, le contrôleur d'accès direct à la mémoire 7, et la mémoire vive 13. La mémoire-morte 14 conserve la programmation du calculateur principale 9 dont l'entrée 12 véhicule les tops de synchronisation vers d'autres projecteurs ou la bande son qui défile simultanément.Le clavier 11 contient une entrée de messages codés sur cette bande son et commande- le fonctionnement du dispositif.

Pour la mise au point de l'image projetée, l'asservissement 23 contrôle le déplacement longitudinal conjoint- des lentilles optiques 2 et 24. Le générateur de caractère 10 et le registre à décallage 15, montés en parallèle, transmettent au démultiplexeur 16 l'affichage désiré sur les écrans plats 18 et 20 placés avant les images à projeter sur les trajets des rayons lumineux émis par la source 30. Les horloges 27 rythment le fonctionnement du dispositif alimenté en énergie électrique par les alimentations alternatives 17 et continues 26. L'élément optique 29, que nous appelerons mélangeur d 'im- ages a pour fonction de mèler celles-ci de manière à ce qu'elles soient projetée par le même objectif sur le même écran de projection.Il peut comporter l'emploi de miroirs semiréflèchissantsou de lamelles de verres ou d'obturá- teur périodiques, en rotation par exemple. Les écrans plats peuvent, comme dans l'invention principale, comporter plusieurs couches de matériaux photoactifs électrosensibles, pour teinter l'image ou la polariser, avec des variations spatialesde ces effets.

Comme nous l'avons Indiqué plus haut, la figure 1 représente une forme de réalisation particulière du dispositif comportant les éléments caractèristiques necessaire à son mode de fonctionnement le plus élaboré.

Le dispositif le plus simple ne comporte, quant à lui, qu'un écran plat, les alimentations électriques et un interrupteur pouvant éventuellement faire varier la tension d'alimentation temporellement et spatialement sur I'écran plat.

Les figures 2A et 2B représentent les vues de dessus et de profil d'une réalisation particulière du mélangeur d'image 29 ne comportant que deux lamelles de verres sur lesquelles les rayons lumineux se reflètent sous l'incidence de Brewster qui a la propriété de polariser la lumière réflèchie.

Ainsi les deux images auront des polarisations perpendiculaires et pourront être séparées par un verre polarisant placé soit sur le trajet commun de ces images, soit devant un des yeux du spectateur, l'autre oeil recevant l'autre image. La polarisation des images pourra aussi être obtenue par l'action des écrans plats, particulièrement s'ils sont composés de matériaux appelés cristaux liquides. La rotation du polariseur 25 de la figure 1 permettra alors un fondu enchaîné uniforme. Cette rotation sera asservie par l'asservissement 23.

Les figures 3A et 3B représentent les deux configurations possibles du couple constitué de la lentille optique 2 et du capteur optique matriciel 3
La figure 3A est une partie du schéma de fonctionnement ( figure 1 ) déjà présenté. Sur la figure 3B l'axe optique du dispositif est parallèle à l'axe optique du couple qui peut ainsi recevoir l'image projetée sur l'écran 31.

Le schéma de connexion étant le même que celui de l'invention principale, il n'est pas représenté ici.

Bien entendu, seules les fonctions assurées par les quatre périphériques, d'entrée de l'image matricielle, d'entrée des commandes, de gestion des écrans plats et d'asservissement des lentilles de mise au point et du verre polarisant 25, sont caractèristiques, avec le calculateur 9, des developpements possibles du dispositif minimum. Les moyens utilisés pour les assurer sont indépendant de l'esprit de l'invention et donc conformes à celui-ci.

Ainsi, l'évaluation de la distance du plan de projection pourra s'effectuer par un dispositif émetteur et recepteur de lumière ou de sons, avec ou sans mesure de l'angle de reflexion sur le plan ou par mesure du contraste sur l'image ou sur ses bords selon la méthode exposée dans l'invention principale.

Le dispositif ayant été décrit physiquement, nous allons décrire maintenant ses utilisations possibles.

La réduction des contrastes, l'aide à la mise au point, l'inscription de messages se feront suivant les mêmes méthodes que dans l'invention principale. Les nouvelles fonctions proviennent de la projection de deux images. Ainsi l'extinction de la source lumineuse ne s'impose pas pour ne pas projeter une image, ce qui élimine les problèmes de temps d'extinction, de température de rayonnement et de durée réduite de vie de ces sources. L'obscurcissement des écrans plats suffit à l'extinction des images.

Des fondus-enchainés nouveaux sont possibles en obscurcissant certaines parties de la première image, tout en ouvrant les parties correspondantes de la deuxième image. Par exemple, la première image pourra disparaître progressivement à partir de son centre, remplacée de la même manière par la seconde.

Un seul projecteur pourra cependant suffire à la projection de deux images grâce à l'utilisation du mélangeur 29.

Enfin si deux projecteurs sont utilisés, les cristaux liquides pourront être utilisés à la polarisation de ces images en vue d'une restitution en relief, grâce à des lunettes à verres polarisants, d'une scène photographiée sous deux angles voisins ou en vue de sélectionner l'image projetée grâce au verre polarisant, ou nouvel écran plat, placé devant chaque image.

La description précédente, faite dans un but purement exolicatif donne une forme de réalisation montrant clairement les différents éléments d'un appareil réalisable, bien que pouvant être composé de tout élément de fonction équivalente dans le but d'obtenir un fonctionnement conforme à l'esprit de l'invention tel qu'il ressort des revendications annexées.

Claims (9)

REVEDICATIOS 1 ) Dispositif d'obturation optique selon la revendication l du brevet pr1nct comportant une alimentation électrique et un interrupteur caractérisss par une matrice, Pvfentuellement unite, d'éléments dont l'opacité dépend du champs électromagnetique ou du courant qui leur est appliqué, communément appelé écran plat, et permettant une obturation otpique par l'opacification de ces éléments.
1. 20) Dispositif selon la revendication précédente caractèrisée par un variateur temporel et spatial de l'alimentation de l'écran plat permettant une évolution de l'opacité de celui-ci dans le temps et sur sa surface.
2. 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractèrisé par un calculateur programmable permettant la gestion rapide et fine de l'écran plat selon les messages transmis par la bande son ou par un clavier de commande.
3. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractèrisé par plusieurs écrans plats dont la gestion conjointe permet l'bbturation de plusieurs images transmises simultanément ou successivement pouvant créer les effets de fondus enchaînés ou de partition de l'image reçue.

   50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractèrisé par un capteur optique matriciel recevant l'image transmise permettant l'augmentation ou la réduction des centrastes de cette image par la transmission de matrices d'intensités lumineuses et de couleurs à un calculateur électronique qui gère les écrans plats.
4. 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractèrisé par l'asservissement des lentilles de mise au point de l'image transmise permettant le règlage de la netteté de cette image selon la distance du plan de l'image objet.
5. 70) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractèrisé par un système d'évaluation de la distance de mise au Doint, directif ou'matriciel, permettant l'entrée dans le calculateur de cette distance ou des effets de sa variation sur la netteté de l'image objet.
6. 80) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractèrisé par un générateur de caractères permettant l'inscription sur les écrans plats et sur l'image objet de messages ou de symboles.
7. 90) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractèrisé par l'asservi-ssement de l'axe de polarisation d'un élément optique, polariseur ou écran plat, permettant la séparation de deux images polarisées perpendiculairement en étant placé sur le trajet commun de ses images.
8. 100) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractèrisé par un dispositif optique de superposition de deux images sujets permettant leur transmission conjointe par les éléments optiques du boîtier contenant le dispositif.
9. 110) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractèrisé par un décodeur électronique des commandes portées par une bande magnétique supportant éventuellement le son, permettant l'inscription ou la restitution de commandes de fonctionnement du dispositif.