FR2815137A1

FR2815137A1 - Video game/air control 3D adaptation method having mutual interactive video image with zoned lens/alternate concentric turns flat surface substituted and source image magnifier.

Info

Publication number: FR2815137A1
Application number: FR0012752A
Authority: FR
Inventors: Gwenole Bocquet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2002-04-12

Abstract

The mutually interactive video image mechanism appear in non material levitation and has a spatial portion offset from the source. The mechanism has two zoned lenses (2) with alternate concentric turns substituted with a flat surface. One lens magnifies the source image (10). Anti glare and anti radiation coatings follow the contours of the turns of one of the two lenses (3). There are two liquid crystal modulators with an alternating frequency of 25 turns per second in the form of liquid crystal lines and/or concentric circles.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif destiné à l'obtention d'images flottant dans le vide avec un angle de vision élargi. The present invention relates to a device intended for obtaining images floating in a vacuum with an enlarged viewing angle.

La présente invention est particulièrement destinée à des applications tel que la publicité, les jeux vidéo, l'informatique, l'information dans les espaces publique et les lieux de vente. The present invention is particularly intended for applications such as advertising, video games, computers, information in public spaces and points of sale.

Le dispositif comprend dans son principe un double condenseur de Fresnel caractérisé par deux lentilles de
Fresnel disposées stries contre stries et une lentille de Fresnel qui permet d'augmenter le champ de vision
On dispose alors à une distance convenable du dit dispositif une source caractérisée par un objet éclairé ou auto éclairé ou un écran sur lequel sont retransmises des images. La source du fait des propriétés optiques du système de lentilles considéré est reconstituée dans le vide et peut être vue par plusieurs observateurs comme flottant effectivement dans le vide sur un large angle de vision voisin de 180 degrés. The device in principle comprises a double Fresnel condenser characterized by two lenses of
Fresnel arranged streaks against streaks and a Fresnel lens that increases the field of vision
A source characterized by a lighted or self-lit object or a screen on which images are retransmitted is then available at a suitable distance from said device. The source due to the optical properties of the lens system considered is reconstructed in a vacuum and can be seen by several observers as effectively floating in a vacuum over a wide viewing angle close to 180 degrees.

La plupart des dispositifs existant qui permettent de produire des images flottant dans le vide ont l'inconvénient d'offrir un angle de vision restreint ce qui limite le nombre des observateurs. En augmentant l'angle de vision on permet un accroissement du nombre des observateurs simultanés. Most of the existing devices which make it possible to produce images floating in a vacuum have the drawback of offering a restricted viewing angle which limits the number of observers. By increasing the viewing angle, the number of simultaneous observers can be increased.

Voici les références de quelques documents connus qui prouvent les différences fondamentales entre le concept innovateur de la présente invention et les brèves descriptions des documents connus ci dessous
Document P C. T dont le titre est THREE dimentionnal image
Projector, WIT 89 00009 du 23 février 1989, Classification : G02B 27 22, G03B 35 00 (européen) et le numéro de la publication internationale. WO 89 09423 PUBLIE LE 5 octobre 1989. Here are the references of some known documents which prove the fundamental differences between the innovative concept of the present invention and the brief descriptions of the known documents below
Document P C. T whose title is THREE dimentionnal image
Projector, WIT 89 00009 of 23 February 1989, Classification: G02B 27 22, G03B 35 00 (European) and the number of the international publication. WO 89 09423 PUBLISHED ON October 5, 1989.

Ce document met en évidence deux renvoies par miroirs : 9 et 10, un générateur d'images : 3 et une lentille de Fresnel au travers de laquelle passent les rayons lumineux. Contrairement à l'aspect novateur de la présente invention
Document ? de publication 1776 882, ? d'enregistrement National : 9803604 Date de dépôt : 24 Mars 1998 (document français) dont le titre est : Dispositif de visualisation stéréoscopique Ce dispositif est lourd et encombrant puisqu'il met en oeuvre une source d'image 2, un miroir sphérique 4, une lame semi réfléchissante 3, un obturateur à cristaux liquides $ disposé au foyer du miroir et une lentille (une seule) 5. Il est précisé que l'obturateur est commandé en synchronisme avec la formation d'images oeil droit, oeil gauche
L'angle de vision est très réduit et d'autre part il y a encore une formation d'image au travers d'une classique lentille de Fresnel. This document highlights two mirrored references: 9 and 10, an image generator: 3 and a Fresnel lens through which the light rays pass. Unlike the innovative aspect of the present invention
Document? publication 1776 882,? National registration: 9803604 Filing date: March 24, 1998 (French document) whose title is: Stereoscopic viewing device This device is heavy and bulky since it uses an image source 2, a spherical mirror 4, a semi-reflecting plate 3, a liquid crystal shutter $ placed at the focal point of the mirror and a lens (only one) 5. It is specified that the shutter is controlled in synchronism with the formation of right eye, left eye images
The viewing angle is very small and on the other hand there is still an image formation through a classic Fresnel lens.

Document ? de publication : 2657 969, ? d'enregistrement National. 91 01251, date de dépôt. 31 janvier 1991 (français). Dont le titre est. Appareil d'affichage tête haute. Document? publication: 2657 969,? National registration. 91 01251, filing date. January 31, 1991 (French). That the title is. Head-up display device.

Il est dit que cet appareil d'affichage à tête haute offre un grand champ de vision Il comporte un élément de renvoie 6 de l'affiche tête haute et un dispositif holographique à diffraction ou de Fresnel, qui réfléchit le faisceau de rayonnement provenant de l'écran 3 et d'un tube cathodique 1, sous un angle R inférieure à l'angle d'incidence 1. Dans ce contexte, on comprend nettement qu'il s'agit là d'une forme d'effet Dysney, puisque la formation de l'image à l'angle de vue restreint est un effet vu dans la vie de tous les jours principalement la nuit lorsque l'on voit des images derrière des vitres et dont la source se situe du coté de l'observateur. It is said that this head-up display device offers a wide field of vision. It includes a head-up display element 6 and a holographic diffraction or Fresnel device, which reflects the beam of radiation coming from the screen 3 and a cathode ray tube 1, at an angle R less than the angle of incidence 1. In this context, it is clearly understood that this is a form of Dysney effect, since the formation of the image at the restricted angle of view is an effect seen in everyday life mainly at night when we see images behind glass and whose source is located on the side of the observer.

L'ensemble des autres documents cités ci dessous entrent dans le même cadre que la description des documents ci dessous
Le document Japonais 4385 du 24 mai 1983, All the other documents cited below fall within the same framework as the description of the documents below.
Japanese document 4385 of May 24, 1983,

Le document français ? de publication : 2702 871, NO d'enregistrement National : 93 03229, date de dépôt : le 19 Mars 1993, le document US states Patent N4391 495 du 5 juillet 1983 ;
Le document US 5782 547 PUBLIE le 21 juillet 1998, classification est : LPC., G03B 21 14 ;
Le document US NO4571 041 du 18 février 1986, classification G03B 2100 ;
Le document français N2768 822 NI d'enregistrement National : 9711902 déposé le 19 septembre 1997. Comme il a été dit, les dispositifs de l'état actuel de la technique ont l'inconvénient de produire des images avec un angle de vision restreint. Ajoutons que la présente invention est légère, facile à réaliser et relativement peut coûteuse.

The French document? of publication: 2702 871, National registration NO: 93 03 229, filing date: March 19, 1993, US states Patent N4391 495 dated July 5, 1983;
Document US 5782 547 PUBLISHED July 21, 1998, classification is: LPC., G03B 21 14;
Document US NO 4571 041 of February 18, 1986, classification G03B 2100;
The French document N2768 822 NI National registration: 9711902 filed September 19, 1997. As has been said, the devices of the current state of the art have the drawback of producing images with a restricted viewing angle. Let us add that the present invention is light, easy to carry out and relatively inexpensive.

Le dispositif peut en outre être aisément réalisé par une entreprise spécialisée dans la production de lentille de Fresnel et cela à un coût accessible. The device can also be easily produced by a company specializing in the production of Fresnel lenses, at an affordable cost.

Le dispositif selon la présente invention se décline en plusieurs variante qui surmontent chacune divers préjugées : l'adjonction d'une lentille de Fresnel placée à une distance convenable entre la source et le double condenseur de Fresnel permet d'accroître considérablement l'angle de vision ce qui constitue une solution simple offrant une faible déperdition de lumière. Le dispositif et les différentes variantes seront mieux compris grâce aux dessins suivants : -Le dessin N'l représente une vue en coupe du dispositif - Les dessins n 2 représente une vue en perspective du dispositif destiné à l'obtention d'images flottant dans le vide avec un large angle de vision -Le dessin ? 3 représente divers positions de l'image produite dans le vide pour divers positions de l'observateur. The device according to the present invention is available in several variants which each overcome various prejudices: the addition of a Fresnel lens placed at a suitable distance between the source and the double Fresnel condenser makes it possible to considerably increase the viewing angle which is a simple solution with low light loss. The device and the different variants will be better understood thanks to the following drawings: -The drawing N'l represents a sectional view of the device - The drawings n 2 represents a perspective view of the device intended for obtaining images floating in the empty with a wide viewing angle -The drawing? 3 shows various positions of the image produced in a vacuum for various positions of the observer.

Le dessin N'l représente en coupe le double condenseur de Fresnel (1), la lentille de Fresnel (2) qui rempli le rôle d'élargisseur d'angle, la source (3) et une armature (6) dont les parois internes seront de préférence noir mat. Les stries de l'élargisseur (2) seront tournées selon la préférence de l'observateur soit vers la source ou bien à l'opposé vers le double condenseur

Le dessin n 2 représente un dispositif complet destiné à la production d'images flottant dans le vide L'élargisseur (2) et le double condenseur (1) donne une image (4) flottant dans le vide de la source (3) vue par un observateur (5) ; le dispositif est inclus dans une armature (6) Le dessin ? 3 représente divers positions de l'image (7), (4) et (9) produite dans le vide selon respectivement divers positions (10), (5) et (8) de l'observateur. Pour obtenir un angle de vision optimale on doit disposer les lentilles de sorte que l'image qui flotte dans le vide s'écrase sur les bords du double condenseur lorsque l'observateur regarde selon un angle d'incidence de plus en plus grand comme cela est illustré sur le dessin. The N'l drawing represents in section the double Fresnel condenser (1), the Fresnel lens (2) which fulfills the role of angle widener, the source (3) and a frame (6) whose internal walls preferably be matt black. The streaks of the expander (2) will be turned according to the preference of the observer either towards the source or opposite to the double condenser

The drawing n 2 represents a complete device intended for the production of images floating in the vacuum The expander (2) and the double condenser (1) gives an image (4) floating in the vacuum of the source (3) seen by an observer (5); the device is included in a frame (6) The design? 3 represents various positions of the image (7), (4) and (9) produced in a vacuum according to various positions (10), (5) and (8) of the observer respectively. To obtain an optimal viewing angle, the lenses must be arranged so that the image floating in the void is crushed on the edges of the double condenser when the observer looks at an increasingly large angle of incidence like this. is illustrated in the drawing.

Dans le dispositif qui a été décrit on pourra aussi placer les éléments selon l'ordre suivant : source, double condenseur et élargisseur A titre d'exemple non limitatif voici un exemple numérique Distance source élargisseur : 140 mm Distance élargisseur double condenseur 190 mm Taille maximum de la source 100 mm Caractéristiques techniques du double condenseur Distance focale 1195mm In the device which has been described, it is also possible to place the elements in the following order: source, double condenser and expander. As a nonlimiting example, here is a numerical example Distance expander source: 140 mm Distance expander double condenser 190 mm Maximum size source 100 mm Technical specifications of the double condenser Focal distance 1195mm

Nombre de rainures par millimètre : 1/0. Number of grooves per millimeter: 1/0.

508 Distance objet 182 mm Distance image. 348 mm Dimensions totale 310mrnx310mm Caractéristiques techniques de l'élargisseur Distance focale : (-) 206.0 mm Nombre de rainures par millimètre : 1/0.508 diamètre : 302.0 mm Plan conjugué : (-) 206.0 mm Conjugué de Fresnel : infinie Dans le dispositif qui a été décrit on pourra interposer entre le double condenseur et les spectateurs une ou plusieurs surfaces qui pourront être des surfaces réfléchissantes et/ou des filtres et/ou des tissus et/ou des grillages et/ou des structures opaques percées de trous par lesquels l'information optique peut passer et/ou des matériaux spéciaux dont les caractéristiques optiques sont voisines des sacs de survie ou de certains plastiques protecteurs utilisés dans les domaines de la chimie et de la pharmacie508 Object distance 182 mm Image distance. 348 mm Total dimensions 310mrnx310mm Technical characteristics of the expander Focal distance: (-) 206.0 mm Number of grooves per millimeter: 1 / 0.508 diameter: 302.0 mm Conjugated plane: (-) 206.0 mm Fresnel conjugate: infinite In the device which has been described, it is possible to interpose between the double condenser and the spectators one or more surfaces which may be reflective surfaces and / or filters and / or fabrics and / or grids and / or opaque structures pierced with holes through which the optical information can pass and / or special materials whose optical characteristics are similar to survival bags or certain protective plastics used in the fields of chemistry and pharmacy

Claims

claims

1) The present invention relates to a device intended for obtaining images floating in a vacuum with a wide viewing angle, characterized in that it comprises a double Fresnel condenser associated with a Fresnel lens which fulfills the role viewing angle enlarger; by referring by way of nonlimiting example to drawing N 3 the expander (2) and the double condenser (1) give the source (3) an image floating in a vacuum which according to various positions (10), (5 ) and (8) of the observer is seen in (7), (4) and (8) respectively.

2) Device according to claim NI characterized in that the grooves of the expander can be rotated facing the source.

3) Device which according to claim N'l characterized in that the grooves of the expander can be rotated facing the double condenser.

4) Device which according to claims N l, N 2 and? 3 characterized in a particular variant in that the optical elements are arranged in the following order. source, double condenser and expander

1: double Fresnel condenser 2: Fresnel expander 3: source 4: image floating in a vacuum 5: observer 6 structure