FR2776881A1 - Three dimensional display mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif de visualisationThe present invention relates to a display device
en trois dimensions.in three dimensions.
Des dispositifs de visualisation sont notamment utilisés dans des simulateurs de loisirs, tels que des simulateurs de pilotage d'avions ou de véhicules terrestres. Lorsque l'on veut produire une simulation réaliste des effets visuels, il est nécessaire que ces effets produisent une impression d'espace à trois dimensions à l'utilisateur. De tels dispositifs de visualisation Visualization devices are used in particular in recreational simulators, such as simulators for piloting airplanes or land vehicles. When one wants to produce a realistic simulation of visual effects, it is necessary that these effects produce an impression of three-dimensional space to the user. Such display devices
sont dénommés ci-dessous dispositifs 3D. are referred to below as 3D devices.
Pour produire de tels effets, une solution connue consiste à munir To produce such effects, a known solution consists in providing
l'utilisateur de lunettes spéciales aux verres desquelles on accole des cou- the user of special glasses to which glasses are attached
ches minces à cristaux liquides qui sont alternativement, et à grande vitesse, rendues opaques puis transparentes pour chaque oeil, en synchronisme avec la projection d'images alternativement destinées à l'oeil gauche et à l'oeil droit. Une telle solution procure l'effet recherché, mais nécessite thin ches with liquid crystals which are alternately, and at high speed, made opaque then transparent for each eye, in synchronism with the projection of images alternately intended for the left eye and for the right eye. Such a solution provides the desired effect, but requires
l'emploi de lunettes constituant une gêne pour l'utilisateur. the use of glasses constituting a nuisance for the user.
Une autre solution, décrite dans le brevet US 5 132 839, a re- Another solution, described in US Patent 5,132,839, has
cours à un modulateur spatial disposé entre un système de formation d'images et l'utilisateur. Ce modulateur, du type à cristaux liquides, comporte plusieurs zones adjacentes dont chacune est cycliquement rendue, à tour de rôle, transparente pendant quelques millisecondes, en synchronisme avec la projection d'une image synthétique correspondante, les différentes images successives de chaque cycle correspondant à différents points de vue d'observation. Une telle solution procure également l'effet visuel recherché, mais nécessite, d'une part, une grande puissance de calcul de la part du processeur de calcul d'images, du fait du grand nombre d'images à afficher à chaque cycle, et, d'autre part, un système à optique réfractive onéreux course in a spatial modulator arranged between an imaging system and the user. This modulator, of the liquid crystal type, comprises several adjacent zones, each of which is cyclically made, in turn, transparent for a few milliseconds, in synchronism with the projection of a corresponding synthetic image, the different successive images of each cycle corresponding to different points of view. Such a solution also provides the desired visual effect, but requires, on the one hand, great computing power on the part of the image computing processor, due to the large number of images to be displayed at each cycle, and , on the other hand, an expensive refractive optics system
pour obtenir une image à grand champ avec un tube à rayons cathodiques. to obtain a wide field image with a cathode ray tube.
La présente invention a pour objet un dispositif de visualisation d'images en trois dimensions, en particulier d'images synthétiques, qui ne The subject of the present invention is a device for viewing three-dimensional images, in particular synthetic images, which does not
nécessite pas le port de lunettes spécifiques par l'utilisateur, qui ne néces- does not require the wearing of specific glasses by the user, which does not
site pas une grande puissance de calcul de la part du générateur d'images synthétiques, et qui puisse produire des images à grand champ site not a large computing power on the part of the generator of synthetic images, and which can produce images with large field
d'observation sans nécessiter de système optique onéreux. observation without requiring an expensive optical system.
Le dispositif de visualisation conforme à l'invention comporte une The display device according to the invention comprises a
source d'images produisant alternativement des images proches et des ima- image source alternately producing near images and ima-
ges éloignées d'un point d'observation, et un dispositif collimatant sélecti- distant from an observation point, and a selective collimating device
vement les images proches et éloignées. Close and distant images.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la des- cription détaillée de deux modes de réalisation, pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel: The present invention will be better understood on reading the detailed description of two embodiments, taken by way of nonlimiting examples and illustrated by the appended drawing, in which:
- la figure 1 est une vue schématisée d'un dispositif de visualisa- - Figure 1 is a schematic view of a display device -
tion conforme à l'invention à miroir sphérique et lame à 45 semi- tion in accordance with the invention with spherical mirror and half-45 blade
réfléchissante polarisée, - la figure 2 est une vue schématisée d'une variante du dispositif de la figure 1, et polarized reflective, - Figure 2 is a schematic view of a variant of the device of Figure 1, and
- la figure 3 est une vue schématisée d'un dispositif de visualisa- - Figure 3 is a schematic view of a display device -
tion conforme à l'invention à miroir sphérique semi-réfléchissant, polariseur tion according to the invention with semi-reflecting spherical mirror, polarizer
circulaire et lame semi-réfléchissante polarisée. circular and semi-reflective polarized plate.
L'invention est décrite ci-dessous en référence à un dispositif de visualisation pour simulateur de loisirs de conduite automobile, mais il est bien entendu qu'elle n'est pas limitée à cette seule application, et qu'elle peut être mise en oeuvre aussi bien dans des simulateurs d'autres types que dans divers équipements nécessitant une visualisation en 3 dimensions d'images synthétiques et/ou réelles, et ce, à l'aide d'une seule source d'images (dans le cas présent, un moniteur à tube cathodique, mais d'autres The invention is described below with reference to a display device for a driving driving leisure simulator, but it is understood that it is not limited to this single application, and that it can be implemented. in simulators of other types as well as in various equipment requiring a visualization in 3 dimensions of synthetic and / or real images, and this, using a single image source (in this case, a cathode ray tube monitor but others
sources peuvent être utilisées).sources can be used).
Le dispositif de visualisation 1 représenté en figure I comporte, en tant que source d'images, un tube cathodique 2, devant l'écran duquel on dispose une optique 3. Cette optique 3 est constituée par un empilement comprenant, de façon non représentée en détail sur le dessin, un polariseur linéaire, une lame à cristaux liquides et une lame quart d'onde. Cette optique 3 permet, en fonction de la tension appliquée aux électrodes de commande The display device 1 represented in FIG. I comprises, as image source, a cathode ray tube 2, in front of the screen of which there is an optic 3. This optic 3 is constituted by a stack comprising, in a manner not shown in detail on the drawing, a linear polarizer, a liquid crystal plate and a quarter wave plate. This optic 3 allows, depending on the voltage applied to the control electrodes
de la lame à cristaux liquides, d'obtenir de la lumière polarisée circulaire- of the liquid crystal slide, get circular polarized light-
ment à gauche ou à droite. De façon avantageuse, dans le cas o la source lie left or right. Advantageously, in the case where the source
2 est un tube cathodique à balayage, le changement de polarisation circu- 2 is a scanning cathode ray tube, the change in polarization
laire gauche-droite et inversement est commandé pendant le retour trame du balayage. Egalement, de façon avantageuse, la lame à cristaux liquides est une lame à cristaux liquides ferroélectriques, dont le temps de commutation left-right and vice versa is controlled during the frame return of the scan. Also, advantageously, the liquid crystal blade is a ferroelectric liquid crystal blade, the switching time of which
est inférieur à 500 pS.is less than 500 pS.
On dispose devant l'optique 3 une optique polarisée réfléchis- In front of the optic 3 there is a polarized reflective optic
sante 4, orientée à 45 par rapport à l'axe optique de la source 2. Cette opti- health 4, oriented at 45 relative to the optical axis of the source 2. This opti-
que 4 comprend, dans le présent exemple, un film tel que le film " DBEF" de la Société " 3M " pris en sandwich entre deux lames quart d'onde. Ce film a la propriété de réfléchir la lumière polarisée linéairement dans un sens that 4 comprises, in the present example, a film such as the film "DBEF" from the company "3M" sandwiched between two quarter wave plates. This film has the property of reflecting linearly polarized light in one direction
et de laisser passer celle polarisée linéairement dans l'autre sens. Les la- and let the linearly polarized one go in the other direction. The the-
mes quart d'onde permettent de transformer la lumière polarisée circulaire- my quarter wave transform circular polarized light-
lo ment en lumière polarisée linéairement (P ou S, selon l'orientation par rap- lo in linearly polarized light (P or S, depending on the orientation
port au film " DBEF ") et inversement. Ainsi, cette optique 4 a la propriété de réfléchir la lumière polarisée circulairement dans un sens (à droite dans le présent exemple) et de laisser passer celle polarisée circulairement dans port to the film "DBEF") and vice versa. Thus, this optic 4 has the property of reflecting the light circularly polarized in one direction (on the right in the present example) and of letting that of the circularly polarized light in
l'autre sens (à gauche dans le présent exemple). the other direction (left in this example).
De l'autre côté de l'optique 4 par rapport à la source 2, on dis- On the other side of the optics 4 with respect to the source 2, there is
pose, perpendiculairement à l'axe optique de la source, un miroir plan 5. Un poses, perpendicular to the optical axis of the source, a plane mirror 5. A
miroir sphérique 6 est disposé devant l'optique 4, symétriquement par rap- spherical mirror 6 is arranged in front of the optic 4, symmetrically with respect to
port à la source, c'est-à-dire que l'axe optique du miroir 6 est perpendicu- port at the source, that is to say that the optical axis of the mirror 6 is perpendicular to
laire à celui de la source 2 et coupe ce dernier sur le plan d'entrée de the source 2 and cut the latter on the entry plane of
l'optique 4. De plus, la source 2 et le miroir 6 sont tels et sont disposés à. optics 4. In addition, the source 2 and the mirror 6 are such and are arranged at.
des distances telles de l'optique 4 que l'écran de la source soit dans le plan de la surface focale du miroir 6 (compte tenu de l'orthogonalité de leurs axes optiques respectifs), et que la source 2 avec son optique 3 n'occultent pas les rayons réfléchis par le miroir sphérique. L'observateur est situé près du such distances from the optics 4 that the source screen is in the plane of the focal surface of the mirror 6 (taking into account the orthogonality of their respective optical axes), and that the source 2 with its optics 3 n '' do not obscure the rays reflected by the spherical mirror. The observer is located near the
centre de courbure du miroir 6.center of curvature of the mirror 6.
Dans une première phase élémentaire, par une commande ap- In a first elementary phase, by a command command
propriée de la tension appliquée aux électrodes de la lame à cristaux liqui- property of the voltage applied to the electrodes of the liquid crystal slide
des de l'optique 3, les rayons lumineux issus de la source 2 sont polarisés circulairement à droite par l'optique 3. Ils sont réfléchis par l'optique 4 (qui ne laisse passer que ceux polarisés circulairement à gauche) vers le miroir from optics 3, the light rays coming from source 2 are circularly polarized to the right by optics 3. They are reflected by optics 4 (which only lets through those circularly polarized to the left) towards the mirror
sphérique 6. La réflexion sur ce miroir inverse le sens de polarisation circu- spherical 6. The reflection on this mirror reverses the direction of circular polarization
laire des rayons, qui deviennent donc polarisés circulairement à gauche. beam of rays, which therefore become circularly polarized to the left.
Ces rayons polarisés à gauche peuvent donc traverser l'optique 4 pratique- These rays polarized on the left can therefore pass through optics 4 practical-
ment sans atténuation. L'image source correspondante, formée sur l'écran de la source 2, étant située sur la sphère focale du miroir sphérique 6, il en without attenuation. The corresponding source image, formed on the screen of the source 2, being located on the focal sphere of the spherical mirror 6, it
résulte que les rayons lumineux réfléchis par le miroir sphérique 6 sont col- results that the light rays reflected by the spherical mirror 6 are coll-
limatés, et que cette image est vue par l'observateur comme si elle était si- and that this image is seen by the observer as if it were so-
tuée à l'infini.endlessly killed.
A la phase élémentaire suivante, on applique à la lame à cristaux liquides de l'optique 3 une tension qui fait passer l'optique 3 à l'état de polariseur circulaire gauche. Les rayons issus de la source 2 traversent donc pratiquement sans atténuation l'optique 4 et arrivent au miroir plan 5 qui les réfléchit, en inversant leur sens de polarisation. Par conséquent, les rayons réfléchis par le miroir plan 5 sont polarisés circulairement à droite, et sont i0 donc réfléchis par l'optique 4 vers l'observateur, situé en 7. L'observateur a donc l'impression de voir, en face de soi, une image à une distance finie, égale à la longueur du trajet des rayons compris entre la source 2 et ses At the following elementary phase, a voltage is applied to the liquid crystal plate of optics 3 which makes the optics 3 pass to the left circular polarizer state. The rays from the source 2 therefore pass through the optics 4 practically without attenuation and arrive at the plane mirror 5 which reflects them, reversing their direction of polarization. Consequently, the rays reflected by the plane mirror 5 are circularly polarized to the right, and are therefore i0 reflected by optics 4 towards the observer, located at 7. The observer therefore has the impression of seeing, opposite itself, an image at a finite distance, equal to the length of the ray path between source 2 and its
yeux, en passant par le miroir plan 5. eyes, through the plane mirror 5.
Il en résulte que, suivant le sens de polarisation de l'optique 3 (donc suivant la tension appliquée à sa lame à cristaux liquides), It follows that, according to the direction of polarization of the optics 3 (therefore according to the voltage applied to its liquid crystal plate),
l'observateur voit soit une image collimatée à l'infini, soit une image proche. the observer sees either an infinitely collimated image or a close image.
Lorsque l'on inverse alternativement et très rapidement (par exemple à la fréquence d'au moins 100 Hz) ce sens de polarisation, I'observateur a l'impression de voir simultanément, grâce à la persistance rétinienne, une image proche et une image éloignée superposées, donc de voir une image When one reverses alternately and very quickly (for example at the frequency of at least 100 Hz) this direction of polarization, the observer has the impression of seeing simultaneously, thanks to the retinal persistence, a near image and an image distant superimposed, so to see a picture
en trois dimensions.in three dimensions.
Selon une variante avantageuse de ce mode de réalisation According to an advantageous variant of this embodiment
(référencée 8 en figure 2), on peut former des images proches à des distan- (referenced 8 in FIG. 2), it is possible to form images close to distances
ces finies différentes. A cet effet, on dispose sur l'axe 2A prolongeant l'axe these different finishes. For this purpose, we have on axis 2A extending the axis
optique de la source 2, au-delà de l'optique 4, dans l'ordre, une lame semi- source optics 2, beyond optics 4, in order, a semi-lamina
réfléchissante 9, orientée à 45 par rapport à cet axe, un obturateur 10A et un miroir plan 11A, ces deux derniers éléments étant perpendiculaires à l'axe. Soit 2B un axe perpendiculaire à l'axe 2A et coupant ce dernier sur la face d'entrée de la lame 9. Sur l'axe 2B, on dispose, d'un côté de la lame 9 par exemple à gauche sur le dessin, un obturateur 1 OB suivi d'un miroir plan 11B. L'obturateur 10OB et le miroir 11B sont perpendiculaires à l'axe 2B. Les reflecting 9, oriented at 45 relative to this axis, a shutter 10A and a plane mirror 11A, these last two elements being perpendicular to the axis. Let 2B be an axis perpendicular to the axis 2A and cutting the latter on the entry face of the blade 9. On the axis 2B, there is, on one side of the blade 9 for example on the left in the drawing, a shutter 1 OB followed by a plane mirror 11B. The shutter 10OB and the mirror 11B are perpendicular to the axis 2B. The
deux trajets optiques entre la source 2 et l'observateur et passant par les mi- two optical paths between source 2 and the observer and passing through the mid
roirs 11A et 11 B sont respectivement égaux aux deux distances finies diffé- blacks 11A and 11B are respectively equal to the two different finite distances
rentes auxquelles on désire présenter à l'observateur des images d'objets rents to which one wishes to present to the observer images of objects
proches. Les positions des obturateurs 10A et 10B ne sont pas critiques. relatives. The positions of the shutters 10A and 10B are not critical.
Ces obturateurs sont par exemple du type à cristaux liquides ferroélectri- These shutters are for example of the ferroelectric liquid crystal type.
ques qui sont, en fonction de la tension qui leur est appliquée, soit opaques, soit pratiquement transparents. En fonctionnement, ces obturateurs sont normalement opaques, et ne sont rendus transparents que lorsque la source 2 forme l'image devant être vue à distance finie respectivement égale à celle which, depending on the voltage applied to them, are either opaque or practically transparent. In operation, these shutters are normally opaque, and are only made transparent when the source 2 forms the image to be seen at a finite distance respectively equal to that
du trajet optique entre la source et l'observateur en passant par le miroir cor- of the optical path between the source and the observer via the cor- rect mirror
respondant. La source 2 produit alternativement et cycliquement des images devant être vues à l'infini et des images devant être vues à chacune des distances finies correspondant aux positions des miroirs 1 1 A à 1 1 B. On va maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif 8 pour l'affichage à deux distances finies différentes, I'affichage à l'infini se faisant respondent. The source 2 alternately and cyclically produces images to be seen at infinity and images to be seen at each of the finite distances corresponding to the positions of the mirrors 1 1 A to 1 1 B. We will now explain the operation of the device 8 for the display at two different finite distances, the display at infinity being
de la même façon que pour le dispositif 1 de la figure 1. in the same way as for device 1 in FIG. 1.
Lorsque l'optique 3 polarise la lumière issue de la source 2 circu- When the optics 3 polarizes the light coming from the source 2 circulating
lairement à gauche, celle-ci traverse l'optique 4 pratiquement sans atténua- left, this crosses optics 4 practically without attenuation
tion. Lorsque cette lumière polarisée arrive sur la lame 9, 50 % en est réflé- tion. When this polarized light arrives on the blade 9, 50% is reflected
chie vers le miroir 11B, et 50 % en est transmise vers le miroir 11A. Si l'obturateur 10B est " fermé " (opaque) et si 10A est " ouvert ", la lumière réfléchie par la lame 9 vers 10 OB est perdue, mais la lumière traversant la shit to the mirror 11B, and 50% is transmitted to the mirror 11A. If the shutter 10B is "closed" (opaque) and if 10A is "open", the light reflected by the blade 9 towards 10 OB is lost, but the light passing through the
lame 9 atteint le miroir 11A et, en s'y réfléchissant, change de sens de pola- blade 9 reaches the mirror 11A and, reflecting on it, changes its direction of pola-
risation circulaire. Ainsi, la lumière polarisée circulairement à droite repart vers la lame 9, qu'elle traverse, et se réfléchit sur l'optique 4 en direction de l'observateur. De façon analogue, lorsque l'obturateur 1 OB est ouvert et 1 OA fermé, la lumière de la source, polarisée circulairement à gauche, traverse l'optique 4, et la partie qui se réfléchit sur la lame 9 arrive sur le miroir 11 B, s'y réfléchit en changeant de sens de polarisation circulaire, se réfléchit à circular risation. Thus, the light circularly polarized to the right leaves towards the plate 9, which it crosses, and is reflected on the optics 4 in the direction of the observer. Similarly, when the shutter 1 OB is open and 1 OA closed, the light from the source, circularly polarized to the left, passes through the optics 4, and the part which is reflected on the plate 9 arrives at the mirror 11 B , reflects on it by changing the direction of circular polarization, reflects on
nouveau sur la lame 9, puis se réfléchit sur l'optique 4 vers l'observateur. again on slide 9, then is reflected on optics 4 towards the observer.
Les commutations de la cellule à cristaux liquides de l'optique 3 et des obturateurs 10A, 10B se faisant à fréquence élevée (par exemple Hz), en synchronisme avec l'affichage sur l'écran de la source 2 The switching of the liquid crystal cell of the optics 3 and of the shutters 10A, 10B taking place at high frequency (for example Hz), in synchronism with the display on the screen of the source 2
d'images correspondantes, I'observateur a l'impression de voir simultané- corresponding images, the observer has the impression of seeing simultaneous
ment des images à l'infini superposées à des images vues à deux distances infinity images superimposed on images seen at two distances
finies différentes, proches de l'observateur. different finishes, close to the observer.
Du fait que l'on introduit dans le trajet de la lumière correspondant à des objets proches une lame semi-réfléchissante ordinaire (9), la réflexion et la transmission partielles qu'elle provoque simultanément réduisent de moitié l'intensité de chacun des faisceaux (réfléchi et transmis) issus du faisceau incident, et ce, à chaque passage de la lame. Ceci signifie que l'intensité des faisceaux revenant sur l'optique 4 après réflexion sur l'un des Due to the fact that an ordinary semi-reflecting plate (9) is introduced into the path of light corresponding to close objects, the partial reflection and transmission which it simultaneously causes halves the intensity of each of the beams ( reflected and transmitted) from the incident beam, and this, each time the blade passes. This means that the intensity of the beams returning to optics 4 after reflection on one of the
miroirs 11 A ou 1 1 B est réduite de 75 %. mirrors 11 A or 1 1 B is reduced by 75%.
Bien entendu, on pourrait encore augmenter le nombre d'images Of course, we could further increase the number of images
à distances finies différentes en cascadant d'autres ensembles [lame semi- at different finite distances by cascading other assemblies [semi-blade
réfléchissante + obturateur + miroir plan], mais l'intensité des faisceaux ré- reflective + shutter + plane mirror], but the intensity of the beams
sultants en serait très fortement diminuée, ce qui pourrait quand même pré- sultants would be greatly reduced, which could nevertheless pre-
senter un intérêt pour la formation d'images " fantômes " à différentes dis- feel an interest in the formation of "ghost" images at different
o tances finies.o tances finished.
Selon une autre variante avantageuse (non représentée), dans le dispositif 8 de la figure 2, I'optique réfléchissante polarisée 4 est constituée d'une lame quart d'onde accolée à un film DBEF. En effet, en transmission, According to another advantageous variant (not shown), in the device 8 of FIG. 2, the polarized reflective optics 4 consists of a quarter-wave plate attached to a DBEF film. Indeed, in transmission,
la lumière en sortie est polarisée linéairement et elle est directement compa- the output light is linearly polarized and is directly compared
tible avec les obturateurs 10A et 10 OB à cristaux liquides ferroélectriques qui target with 10A and 10 OB ferroelectric liquid crystal shutters which
travaillent en polarisation linéaire. Pour conserver l'effet d'inversion de pola- work in linear polarization. To keep the polarity reversal effect
risation du miroir il faut travailler en polarisation circulaire, et pour celà rajou- risation of the mirror it is necessary to work in circular polarization, and for that rajou-
ter entre les obturateurs 10A et 10OB et les miroirs 11A et 11B, une lame ter between the shutters 10A and 10OB and the mirrors 11A and 11B, a blade
quart d'onde pour transformer la polarisation circulaire en polarisation li- quarter wave to transform circular polarization into polarization
néaire et vice et versa.neary and vice versa.
On a représenté en figure 3 un deuxième mode de réalisation 12 FIG. 3 shows a second embodiment 12
du dispositif de visualisation de l'invention. of the display device of the invention.
Dans ce mode de réalisation, tous les éléments optiques ont le même axe optique rectiligne, et la source d'images 2 (qui peut être la même In this embodiment, all the optical elements have the same rectilinear optical axis, and the image source 2 (which can be the same
que celle du dispositif des figures 1 et 2) est disposée face à l'observateur. that that of the device of FIGS. 1 and 2) is arranged facing the observer.
Devant l'écran de la source 2, on dispose la même optique 3 que In front of the source screen 2, we have the same optics 3 as
celle des figures 1 et 2, puis, dans l'ordre, un miroir sphérique semi- that of FIGS. 1 and 2, then, in order, a semi-spherical mirror
réfléchissant 13 dont le foyer est orienté à l'opposé de la source 2, et une optique réfléchissante polarisée 14. L'optique 14 est située sur l'axe optique reflective 13 whose focus is oriented opposite the source 2, and a polarized reflecting optic 14. The optic 14 is located on the optical axis
du miroir 12 à la même distance que sa sphère focale. Le centre de cour- from mirror 12 at the same distance as its focal sphere. The racing center
bure du miroir 9 est référencé 15, et l'observateur se place le plus près pos- bure of the mirror 9 is referenced 15, and the observer places himself as close as pos-
sible de ce centre. L'optique 14 comporte une lame quart d'onde accolée à un film de type " DBEF " tel que celui mentionné ci-dessus en référence à l'optique 4. Cette optique 14 réfléchit la lumière polarisée circulairement sible of this center. The optic 14 comprises a quarter-wave plate attached to a “DBEF” type film such as that mentioned above with reference to the optic 4. This optic 14 reflects the circularly polarized light
dans un sens (à droite dans le présent exemple) et transmet la lumière pola- in one direction (right in this example) and transmits polar light
risée circulairement dans l'autre sens (à gauche dans le présent exemple). laughed circularly in the other direction (on the left in this example).
Le fonctionnement du dispositif 12 est le suivant. Lorsque la lame à cristaux liquides de l'optique 3 reçoit une tension telle que cette optique 3 polarise la lumière circulairement à droite, cette lumière est réfléchie par The operation of the device 12 is as follows. When the liquid crystal plate of optics 3 receives a voltage such that this optics 3 polarizes the light circularly to the right, this light is reflected by
l'optique 14 vers le miroir sphérique 13. La réflexion de la lumière sur le mi- optics 14 towards the spherical mirror 13. The reflection of light on the mid
roir 13 inverse son sens de polarisation, et elle devient donc polarisée circu- black 13 reverses its direction of polarization, and it therefore becomes polarized circu-
lairement à gauche. Cette lumière peut donc traverser l'optique 14 pratique- left to the left. This light can therefore pass through optics 14 practical-
ment sans atténuation. Grâce au fait que l'image réfléchie par l'optique 14 est située sur la sphère focale (tout au moins au niveau de l'axe optique) du without attenuation. Thanks to the fact that the image reflected by the optics 14 is located on the focal sphere (at least at the level of the optical axis) of the
miroir sphérique 13, les rayons lumineux réfléchis par ce miroir sont collima- spherical mirror 13, the light rays reflected by this mirror are collimated
tés, cette image est vue à l'infini par l'observateur. tees, this image is seen endlessly by the observer.
Lorsque l'optique 3 polarise circulairement la lumière à gauche, par une commande appropriée de sa lame à cristaux liquides, cette lumière traverse le miroir 13 et l'optique 14 pratiquement sans atténuation, et l'observateur voit directement face à lui l'image formée sur l'écran de la When the optic 3 circularly polarizes the light to the left, by an appropriate control of its liquid crystal plate, this light passes through the mirror 13 and the optic 14 practically without attenuation, and the observer sees the image directly opposite it formed on the screen of the
source 2.source 2.
Ainsi, lorsque l'on commute très rapidement (par exemple à Hz) la polarisation de l'optique 14, en synchronisme avec la formation sur l'écran de la source 2 d'images correspondantes (à l'infini et à distance Thus, when the polarization of the optics 14 is very quickly switched (for example at Hz), in synchronism with the formation on the screen of the source 2 of corresponding images (at infinity and at a distance
finie), l'observateur a également l'illusion de voir une image à trois dimen- finished), the observer also has the illusion of seeing a three-dimensional image
sions.sions.
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FR2776881B1 (en) | 2001-11-16 |
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