FR2931259A1 - Reseau lenticulaire imprime - Google Patents

Abstract

L'objectif de la présente invention est de fabriquer des réseaux lenticulaires à bas prix, avec une très grande précision, en utilisant les techniques d'impression connues.Les lentilles sont constituées de plusieurs couches et séparées par des volumes de séparation également obtenus par un procédé d'impression.Le procédé est particulièrement adapté à la réalisation de réseaux lenticulaires à lentilles sphériques ou cylindriques de grande longueur focale, et de ceux utilisés pour la télévision en relief.

Description

Réseau lenticulaire imprimé La présente invention concerne les dispositifs à réseau lenticulaire, qui sont composés d'un réseau lenticulaire 1 et d'une image codée 2.

Selon l'emplacement du spectateur, ce dernier voit à travers chaque lentille optique une partie différente de l'image codée, et à travers l'ensemble des lentilles, une matrice de zones de l'image codée qui forment une image. Ces procédés connus sont utilisés pour voir des images en relief, ou pour voir des animations.

Le réseau lenticulaire 1 comporte des lentilles dites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes par exemple des lentilles cylindriques ou sphériques. Ces lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes peuvent aussi être remplacées par d'autres systèmes optiques comme des parties transparentes dans des feuilles opaques, par exemple des barrières de parallaxe. Ils peuvent être monoblocs ou bien constitués de deux plaques, une feuille avant 10 contenant les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes ou les systèmes optiques équivalents, et une feuille arrière 20 située sensiblement dans le plan de focalisation des lentilles contenant des images élémentaires 21, 22, 23 et suivantes respectivement associées aux lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, l'ensemble des images élémentaires formant l'image codée 2. Dans les deux cas, on appelle ci-après surface focale 31 du réseau lenticulaire 1, la surface sur laquelle doit se situer l'image codée 2 pour que le procédé fonctionne correctement. L'homme de l'art sait déterminer cette surface qui est par exemple sensiblement plane lorsque la surface la contenant les lentilles élémentaires est plane. L'image entrelacée 2 peut être imprimée directement sur la face arrière du réseau lenticulaire 1, ou bien sur une feuille de papier ou d'un autre matériau, feuille qui est ensuite collée sur cette face arrière du réseau lenticulaire 1 ou sur ladite feuille arrière 20. Les réseaux lenticulaires 1 sont généralement produits par déformation d'une feuille de plastique transparent, en utilisant les techniques connues du calandrage ou de l'estampage. On peut également en produire par coulage ou injection de matière plastique ou de verre dans un moule.

Ces techniques connues ont l'inconvénient de leur prix et de leur manque de précision, ce manque de précision étant le plus souvent dû à la difficulté de contrôle du refroidissement lors de la fabrication. L'objectif de la présente invention est de fabriquer des réseaux lenticulaires 1 à bas prix, avec une très grande précision, en utilisant les techniques d'impression connues comme l'offset, le jet d'encre ou la sérigraphie. Le principe de tels réseaux lenticulaires obtenus par impression a déjà été testé, et dévoilé en particulier par le document WO/2007/034062 - DISPOSITIF DE VISION D'IMAGE CODEE A SYNTHESE ADDITIVE publié le 29.03.2007 qui expose que Les méthodes de fabrication les plus recommandées sont le coulage par gravité en surmoulant l'écran électronique lui-même, ou bien l'impression de lentilles sur la surface de l'écran. . D'autres essais ont été faits en thermographie en faisant gonfler des encres transparentes. Cependant, dans l'état de l'art, la qualité des essais réalisés n'a pas été satisfaisante en raison du phénomène connu sous le nom de coalescence , qui a pour conséquence que deux lentilles voisines se fondent en une seule lorsqu'elles se touchent avant que le vernis ayant servi à les imprimer ait durci. La présente invention permet de résoudre ce problème et ouvre la voie à de nombreuses applications des réseaux lenticulaires qui étaient impossibles jusqu'à maintenant.

Le procédé proposé est un procédé de fabrication de dispositif à réseau lenticulaire consistant à déposer par tout moyen connu une ou plusieurs couches d'une substance transparente liquide sur des surfaces dites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes d'une plaque transparente 10, et à rendre ensuite cette substance solide par tout moyen connu comme le refroidissement, le séchage ou la polymérisation pour que les sous-ensembles 111, 121, 131 et suivants de ladite substance élémentaire ainsi devenus solides forment des lentilles optiques convergentes dites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, caractérisé par le fait que lesdites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes sont suffisamment espacées les unes des autres pour que des phénomènes de tension superficielle ne puissent pas entraîner la fusion de deux lentilles élémentaires voisines en une seule. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : ^ l'impression d'une couche de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes ne concerne qu'un sous-ensemble de lentilles élémentaires 11, 13, 15 et suivantes qui sont plus espacées les unes des autres que deux lentilles élémentaires 11 et 12 adjacentes ; • on imprime des volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants desdites lentilles élémentaires 11, 12, 14 et suivantes ; ^ on imprime successivement plusieurs couches de surfaces élémentaires, 111, 121, 131, et suivantes, 112, 122, 132, et suivantes qui sont superposées et de surfaces de plus en plus grandes ; ^ l'invention est un dispositif réalisé selon l'un quelconque des procédés décrits ci-avant ; ^ les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes sont séparées par des surfaces transparentes, et les images élémentaires 21, 22, 23 et suivantes sont également séparées par des surfaces transparentes ^ lesdites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes comportent au moins deux couches de matériaux ayant des indices de réfraction différents ^ l'invention est un dispositif réalisé selon l'un quelconque des procédés décrits ci-avant ; ^ l'image codée 2 est imprimée sur une feuille 20 constituée d'un matériau qui passe de l'état opaque à l'état transparent avec l'élévation de la température provoquée par la concentration des rayons lumineux issus du soleil concentrés par les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, ^ ladite feuille 20 comporte des alvéoles dans lesquelles est enfermé ledit matériau qui passe de l'état opaque à l'état transparent et liquide, lesdites alvéoles étant créées par tout système d'impression connu en imprimant successivement : leur pourtour sur une surface transparente, puis la substance passant de l'état opaque à l'état transparent avec l'élévation de la température et finalement une couche fermant les alvéoles, couche sur laquelle peut être imprimée l'image codée 2 ; ^ l'invention est une machine de fabrication de dispositifs à réseaux lenticulaires mettant en oeuvre le procédé objet de l'invention ; ^ la machine permet de déposer une couche élémentaire de rang N comportant des sous-ensembles 11N, 12N, 13N et suivantes d'une substance transparente liquide, en faisant suivre cette impression, selon le choix de l'opérateur, aussi bien d'un durcissement de ladite substance transparente que e.'une nouvelle opération de dépose d'une nouvelle couche élémentaire de rang N+1 comportant des sous-ensembles 11N+1, 12N+1, 13N+1. L'invention sera bien comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 11. La figure 1 est une vue en perspective de deux cloisons semi-transparentes selon l'invention : à gauche ur dispositif vu du côté des lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, et à droite le même dispositif vu du côté opposé où l'on voit des images élémentaires 11, 12, 13 et suivantes.

Les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes sont séparées par des surfaces transparentes et les images élémentaires 21, 22, 23 et suivantes sont également séparées par des surfaces transparentes. La figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention. On distingue 8 lentilles élémentaires cylindriques 11, 12, 13 et suivantes, et 9 volumes de séparation 1100 1200, 1300 et suivants, ainsi que la feuille avant 10 sur laquelle ces lentilles et volumes de séparation ont été imprimés. La figure 3 est une coupe d'un dispositif identique, mais ici sans les volumes de séparation. On distingue les couches successives de chacune des deux lentilles, dont les 4 couches successives 111, 112, 113 et 114 de la lentille élémentaire 11, ainsi que les 4 couches successives de la lentille élémentaire 12. La figure 4 est une coupe similaire, avec les mêmes références, mais ce réseau lenticulaire est ici muni de volumes de séparation et l'on voit en particulier le volume de séparation 1200 entres les lentilles élémentaires 11 et 12. La figure 5 est une coupe plus étendue que celle de la figure 3, représentant le même réseau lenticulaire, mais on voit ici qu'il s'est produit une coalescence entre les couches élémentaires 113 et 123, défaut moins grave optiquement qu'une coalescence qui se serait produite entre les couches 111 et 121, ce qui montre l'avantage qu'il y a à ce que lesdites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes soient suffisamment espacées les unes des autres pour que des phénomènes de tension superficielle ne puissent pas entraîner la fusion de deux lentilles élémentaires voisines en une seule. Les figures 6a à 6e montrent les différentes étapes de fabrication selon l'invention d'un réseau lenticulaire à lentilles sphériques. La figure 7 représente cinq plans d'impression de couches élémentaires de niveau N, fournies à l'imprimante sous la forme d'une liste de pixels sur lesquelles déposer de la substance transparente liquide. Ces volumes de substance transparente prennent chacune à peu près la même forme circulaire en raison de la tension superficielle qui s'applique à leur surface au contact de l'air et deviennent donc pratiquement semblables après durcissement.

Les figures 8a, 8b et 8c sont trois vues en perspective d'un dispositif selon l'invention dans une mise en oeuvre particulière permettant l'enroulement du dispositif pour son transport ou pour les dispositifs d'affichage proposant plusieurs visuels qui se succèdent par enroulement des affiches sur une bobine.

La figure 9 est une vue en perspective d'un réseau lenticulaire selon l'invention, constitué par des lentilles de Fresnel sphériques imprimées sur une vitre 10. Les figures 10a à 10c montrent les étapes de la fabrication d'un ensemble d'alvéoles 90, 91, 92 et suivantes par l'impression successives de séparateurs (figure 13a), d'une couche de cire liquide dans chacune des alvéoles (figure 13b), et finalement d'une couche transparente fermant les alvéoles (figure 13c), sur laquelle est imprimée l'image codée.

La figure 10 montre un réseau lenticulaire 1 constitué de lentilles de Fresnel imprimées au dos d'une vitre, assemblé à une image codée imprimée sur un ensemble d'alvéoles similaires à celles décrites aux figures l0a à 10c La présente invention a les principaux avantages suivants : ^ la possibilité de réaliser successivement le réseau lenticulaire et l'image codée, avec la même machine, en utilisant ainsi les mêmes repères dimensionnels, ce qui garantit un dimensionnement parfait et un bon positionnement des deux éléments l'un par rapport à l'autre, même pour des très grands formats et une épaisseur totale très faible du dispositif, ^ la précision de la géométrie du réseau lenticulaire, et la durabilité de cette géométrie dans le temps lors de variations de la température ou de l'hygrométrie, ce qui est en particulier un avantage déterminant pour l'application à la télévision en relief, ^ la possibilité de réaliser des réseaux lenticulaires à très haute résolution, devenant pratiquement invisibles à l'oeil humain, • et un prix de revient particulièrement faible. Le principe de base de la présente invention consiste à créer des réseaux lenticulaires par un des très nombreux procédés connus, notamment les moyens d'impression comme l'offset, le jet d'encre, la sérigraphie ou la tampographie. Il consiste à déposer une ou plusieurs couches d'une substance transparente liquide sur des surfaces dites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes d'un film transparent 10, et à rendre ensuite cette substance solide par tout moyen connu comme le refroidissement, le séchage ou la polymérisation pour que les sous-ensembles 111, 121, 131 et suivants de ladite substance élémentaire ainsi devenus solides forment des lentilles optiques convergentes dites lentilles élémentaires 11, 12, 14 et suivantes.

Ladite substance transparente peut être un vernis, une résine thermodurcissable, une encre thermographique, ou tout autre produit pouvant passer de l'état liquide à l'état solide. Ce produit peut aussi être un solide, par exemple en poudre, passant à l'état liquide sous l'effet de la chaleur, et retrouvant l'état solide en refroidissant ou par polymérisation.

Dans un premier mode de mise et oeuvre, représenté à la figure 1, le dispositif est un vitrage semi-transparent. Les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes sont séparées par des surfaces transparentes et les images élémentaires 21, 22, 23 et suivantes sont également séparées par des surfaces transparentes Selon la luminosité relative des espaces situés des deux côtés du dispositif, le spectateur situé du côté des lentilles élémentaires voit soit l'animation 3D produite par le dispositif, soit ce qui se passe derrière le dispositif. Celui situé derrière le dispositif voit le verso des zones imprimées de l'image codée, lesquelles peuvent être noires pour faciliter la vue à travers le dispositif, ou bien recevoir l'impression d'une image classique. Avantageusement, les lentille élémentaires 11, 12, 13 et suivantes peuvent être imprimées sur un film transparent collé sur une vitre, et les images élémentaires 21, 22, 23 et suivantes imprimées sur un autre film transparent collé sur l'autre face. Ce dispositif peut aussi être réalisé avec une plaque transparente 10 en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou autre matériau ayant des propriétés optiques similaires, et éclairé avec un éclairage situé entre les deux faces de la plaque 10. La lumière est alors conduite par ladite plaque transparente 10 et éclaire les images élémentaires 21, 22, 23 et suivantes.

On peut aussi empêcher le spectateur de voir à travers ces parties du réseau lenticulaire qui ne comportent pas de lentilles. Cela peut être obtenu en imprimant ces part:_es en noir. Dans la version où les parties du réseau lenticulaire qui ne comportent pas 5 de lentilles sont transparentes, on peut concevoir le dispositif avec des espaces très importants entre les lentilles, pour le rendre très transparent, mais dans la version où ces zones sont noires, la luminosité du dispositif est meilleure en rapprochant les lentilles. Il faut alors prendre en compte un problème qui est que deux sphères de volume V/2 ont une aire plus grande qu'une seule sphère de volume V, et que si deux lentilles voisines se rencontrent, elles ont tendance à fusionner (phénomène appelé coalescence ) pour minimiser la tension superficielle. La solution consiste à ce que lesdites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes soient suffisamment espacées les unes des autres pour que des phénomènes de tension superficielle ne puissent pas rassembler deux lentilles élémentaires 11 et 12 voisines en une seule. L'homme de l'art sait calculer cette distance minimale. Dans un premier mode de mise en œuvre dit mode à image collée , l'image codée 2 est située au verso du film transparent 10, du côté du film 10 opposé à celui des lentilles élémentaires 20, 21, 22 et suivantes. Dans le cas le plus courant, l'image codée 2 est imprimée sur la face de la plaque transparente 10 qui est opposée à la face sur laquelle sont imprimées lesdites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes avec ladite substance transparente liquide, et l'épaisseur de ladite plaque transparente 10 est telle que ladite face opposée est située sensiblement dans le plan de focalisation 31 desdites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes. L'image codée peut aussi être collée sur la face arrière de ladite plaque transparente 10 ou maintenue par tout moyen connu (pression, dépression, électro-statisme, etc.) L'homme de l'art sait calculer l'épaisseur de la plaque transparente 10 pour que ladite face opposée soit située dans le plan de focalisation 31 desdites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes. Dans un deuxième mode de mise en ouvre, dit à réseau séparé de l'image codée , l'image codée 2 est située à distance du film transparent 10.

C'est le cas en particulier lorsque l'image codée est produite par des moyens électroniques comme un écran à cristaux liquides ou à plasma. C'est aussi le cas pour les dispositifs à très grande longueur focale, produisant un relief très important. Dans ce cas là et par exemple pour l'application à la télévision en relief, la plaque transparente 10 peut avantageusement être en verre, pour ne pas subir trop de déformations lors de variations de température ou d'humidité. Les lentilles peuvent être imprimées d'un côté ou de l'autre du film 10. L'invention est compatible avec les dispositifs d'affichage publicitaire qui déroulent successivement plusieurs affiches différentes, comme c'est illustré par les figures 8a, 8b et 8c. Le dispositif est constitué de deux feuilles 10 et 20 qui sont séparées par des volumes de mousse élastique 7a et 7b. L'épaisseur de ces volumes 7a et 7b déterminent la distance entre le réseau lenticulaire 1 imprimé sur la feuille avant 10, et l'image codée 2 imprimé sur la feuille arrière 20. Sur la figure 8a, le dispositif est dans une position de fonctionnement, tandis que sur la figure 8c, il est dans une position de rangement permettant son enroulement sur une bobine. La figure 8b montre une position intermédiaire entre ces deux positions. Avantageusement, le support 10 des lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes est absent, sur toute la surface où seront imprimées lesdites lentilles élémentaires, lors de l'impression de l'image codée. Il est rajouté et fixé par tout moyen connu après l'impression de l'image codée. Le dispositif est alors mis dans la position dite de rangement, ou mieux encore dans la position dite de fonctionnement, pour l'impression desdites lentilles élémentaires. Ceci garantit la meilleure géométrie du dispositif. On peut aussi empêcher le spectateur de voir à travers ces parties du réseau lenticulaire qui ne comportent pas de lentilles. Cela peut être obtenu en 5 imprimant ces zones en noir comme cela est représenté à la figure 1. On peut aussi imprimer des volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants desdites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, comme cela est illustré par les figures 2, 4, 6d et 6e, avec un matériau ayant une épaisseur significative. Ces volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et 10 suivants ne répondent pas à la méthode connue consistant à imprimer en noir les surfaces courbes les plus extrêmes des lentilles élémentaires : On imprime avec un matériau produisant un certain volume des parties du réseau lenticulaire qui ne comportent pas, ou pas encore à ce stade de la fabrication, de lentilles élémentaires, avec l'objectif de modifier la 15 géométrie du système physique constitué des gouttes de liquide, de la surface de la plaque transparente 10 et de l'air. La plaque transparente n'est alors plus plane, mais contient au contraire des volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants qui empêchent les lentilles élémentaires voisines de fusionner. 20 Les volumes de séparation ont une caractéristique particulière qui est que leur surface projetée sur le plan focal s'agrandit à mesure qu'on se rapproche du plan de focalisation desdites lentilles élémentaires. Il est avantageux que le matériau utilisé pour créer lesdits volumes de séparation ait des caractéristiques optiques différentes de celles d'au 25 moins un des matériaux desdites lentilles élémentaires, pour que le spectateur ne puisse pas voir l'image codée directement à travers lesdits volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants. Evidemment, il faut que les volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants soient présents avant l'impression de la couche de surfaces 30 élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes pour laquelle on veut bénéficier de cet avantage. Avec cette méthode, même dans le cas où une couche élémentaire 113de niveau 3 vient rencontrer sa voisine 123 de même niveau et fusionne au moins partiellement avec elle, le défaut généré est moins important. Dans un mode de mise en œuvre particulièrement avantageux de la présente 35 invention, ces volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants sont imprimés avant même le dépôt de la première couche de ladite substance transparente liquide sur des surfaces dites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes dudit film transparent 10, parce que cela permet d'agrandir légèrement lesdites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes sans 40 que des phénomènes de tension superficielle ne viennent rassembler deux lentilles élémentaires voisines en une seule. On peut aussi imprimer une image 2D sur l'ensemble des zones ne contenant pas de lentilles élémentaires. Lorsque le dispositif selon l'invention est rétro-éclairé, le spectateur voit l'animation 3D produite par la vue de 45 portions de l'image codée 2 à travers le réseau lenticulaire 1, tandis que lorsqu'il est éclairé de face, il voit cette image 2D. Il est particulièrement avantageux de déposer successivement plusieurs couches élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes de matériau transparent pour créer les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes. Comme cela est 50 illustré à la figure 5, cela limite les conséquences d'une coalescence, puisque les premières couches élémentaires sont très éloignées les unes des autres. Cela permet aussi, en jouant sur la définition des surfaces imprimées successivement, de définir avec précision la forme finale des lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes. 55 Ces couches successives ont pour périmètre les courbes de niveau des volumes formant les lentilles, en ordre inverse. On commence par la courbe de niveau représentant l'altitude la plus élevée, pour terminer par celle représentant l'altitude la plus basse. L'avantage est que l'on bénéficie ainsi des phénomènes de tension superficielle pour obtenir un état de surface final le plus lisse possible. Les couches de surfaces élémentaires, 111, 121, 131, et suivantes, 112, 122, 132, et suivantes, et ainsi de suite, qui sont superposées, ont donc des surfaces de plus en plus grandes. Cela est illustré par les figures 6a à 6e qui montrent les plans d'impression successifs des couches élémentaires de niveau 1 (111 121 131 et suivantes), des couches élémentaires de niveau 2 (112 122 132 et suivantes), des couches élémentaires de niveau 3 (113 123 133 et suivantes), du volume de séparation 110 (l'à-plat noir), et finalement des couches élémentaires de niveau 4 (114 124 134 et suivantes).

On peut aussi ajouter une fine couche finale d'un produit très tensio-actif, sur la totalité de la surface, pour lisser toutes les lentilles. Les couches peuvent être constituées avec l'impression de matériaux d'indices de réfraction différents, pour bénéficier des propriétés des lentilles convergentes à dioptres multiples. L'homme de l'art sait combiner plusieurs dioptres successifs pour obtenir un système optique de plus faible épaisseur pour une longueur focale donnée, ce qui a pour avantage d'améliorer leurs propriétés optiques et de diminuer le volume des lentilles - donc à la fois leur encombrement et leur prix de revient. L'invention est aussi parfaitement compatible avec la réalisation de lentilles élémentaires qui sont des systèmes optiques pseudo-centrés résultant de la superposition de deux réseaux lenticulaires à lentilles cylindriques dont les axes ne sont pas parallèles d'un réseau à l'autre. De tels réseaux lenticulaires sont décrits dans le document WO/2003/058343. Il suffit d'imprimer une couche élémentaire de niveau N avec des rectangles allongés 11N, 12N, 13N, puis une couche d'indice de réfraction différent occupant toute la surface de cette couche de niveau N, puis une couche élémentaire de niveau N+2 avec des rectangles allongés dont l'axe de plus grand allongement est sensiblement perpendiculaire à celui des rectangles allongés 11N, 12N, 13N.

Les dispositifs selon l'invention bénéficient alors de tous les avantages décrits dans le document WO/2003/058343. On peut aussi séparer plusieurs couches de lentilles élémentaires par des lames à faces parallèles transparentes dont l'indice de réfraction est différent de celui des lentilles élémentaires, ces lames à face parallèles étant obtenues par dépôt d'une épaisseur homogène de liquide transparent ou par laminage d'un film transparent. Pour bénéficier de l'avantage qu'il y a à imprimer plusieurs couches élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes, il faut éviter que deux couches successives ne fusionnent avant durcissement, car dans le cas contraire cela reviendrait au même que d'avoir imprimé une seule couche. Il est donc souhaitable que l'impression d'une couche N de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes ou d'une couche de volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants soit suivie d'un durcissement immédiatement avant l'impression de la couche suivante.

Cependant, il est avantageux dans certains cas d'ajouter de la matière à une couche élémentaire 11N, 12N, 13N et suivantes pour augmenter sa convexité, et il est donc souhaitable que le système d'impression utilisé permette de déposer des couches élémentaires 11N, 12N, 13N en faisant suivre cette impression aussi bien d'un durcissement que d'une nouvelle opération de dépose d'une nouvelle couche élémenuaire 11N+1, 12N+1, 13N+1. On peut aussi jouer sur la polarisation électrique de la surface à imprimer et/ou de la substance transparente; par exemple en appliquant des tensions électriques sur une couche de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes, et/ou sur les gouttes de ladite substance transparente, ou sur le support d'impression, pour modifier la tension de surface, la densité d'énergie de l'interface solide/liquide, et donc la courbure des lentilles. L'homme de l'art peut calculer la tension à appliquer en fonction de la courbure souhaitée, ou procéder par essais successifs.

Plusieurs autres méthodes peuvent être mises en oeuvre, ensemble ou séparément, pour perfectionner le procédé en limitant les phénomènes de coalescence : • réaliser l'impression d'une couche de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes en plusieurs temps ; l'impression d'une couche de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes ne concerne qu'un sous-ensemble de lentilles élémentaires 11, 13, 15 et suivantes qui sont plus espacées les unes des autres que deux lentilles élémentaires 11 et 12 adjacentes (dans le cas de lentilles élémentaires sphériques disposées en damier, on peut par exemple imprimer une colonne sur deux et une ligne sur deux, puis compléter les lignes manquantes, et enfin les lignes manquantes) ; • commencer par imprimer une couche d'un matériau peu mouillable par ladite substance transparente, afin que les couches de surfaces 15 élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes ne s'étalent pas ; • geler le matériau des couches de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes avant ou après leur impression ; • cuire le matériau des couches de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes avant ou après leur impression ; 20 • déposer une couche de surface élémentaire avec une canule qui s'imprime légèrement dans le support d'impression, et forme une cuvette dont la couche de surfaces élémentaires a du mal à s'évader ; les canules peuvent être multiples et groupées en lignes ou sur la périphérie d'un cylindre roulant sur la surface à imprimer. 25 • déposer en deux temps une substance à deux composants dont l'un a la fonction d'un primaire d'accrochage, et l'autre celle de créer un volume, les deux composants ayant une grande affinité l'un pour l'autre. On peut bien sûr attendre qu'une ccuche ait séché avant d'imprimer la couche 30 suivante, mais il est particulièrement avantageux que ce durcissement soit obtenu par polymérisation rapide de ladite substance élémentaire constituant une couche N de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N ou de ladite encre utilisée pour l'impression d'une couche de volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants, par exemple sous l'effet d'un éclairage ultra-violet. 35 Cette accélération du séchage ou de la polymérisation peut aussi être obtenue par élévation de la température. Ladite substance transparente liquide déposée sur lesdites zones 11N, 12N, 13N et suivantes de la couche N de surfaces élémentaires peut aussi être rendue solide par photo-polymérisation. Dans ce cas, le durcissement est 40 obtenu en certains points seulement de chaque zone 11N, 12N, 13N de la couche N de surfaces élémentaires par l'émission d'un rayon concentré provoquant ou accélérant la polymérisation de la zone considérée. Ce rayon peut être un rayon laser. Un rayon laser peut aussi être utilisé en complément pour améliorer la 45 géométrie des lentilles, en supprimant certains arrondis dus aux phénomènes de capillarité, par exemple lorsque les lentilles élémentaires sont des lentilles de Fresnel. La trajectoire de ce rayon concentré peut être finement définie afin d'ébaucher la forme de lentille so.ihaitée, et l'homme de l'art peut alors, 50 modéliser et simuler les phénomènes de transfert thermique dus à la forte exo-thermie de la réaction menant à la solidification. Cette technique de la photo-polymérisation est particulièrement indiquée lorsque les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes sont des lentilles de Fresnel, ce qui est le cas en particulier pour les réseaux 55 lenticulaires à grande lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, comme celui illustré à la figure 8.

On peut, en application de la présente invention, déposer une couche transparente d'épaisseur uniforme avant de réaliser cette photo-polymérisation, et dessiner directement les lentilles avec la trajectoire du rayon concentré. Cette technique peut être utilisée aussi bien pour une couche de rang N que pour la toute première couche, car l'effet de la capillarité après solidification de la partie centrale de la lentille peut conduire à la quasi-disparition de ladite substance transparente liquide des zones situées entre la lentille et ses voisines. Sans sortir du cadre de la présente invention, on peut aussi éliminer toute la substance transparente qui n'a pas été durcie, à un stade déterminé de la propagation du durcissement. Cette élimination peut se faire par exemple par lavage. D'une façon plus générale, la règle à suivre est d'imprimer les volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants desdites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes avant d'imprimer une couche de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes. De préférence, on imprime les volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants desdites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes avant d'imprimer la dernière couche de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et 20 suivantes. Sauf pour les dispositifs à réseau lenticulaire conçus pour être vus de l'infini, le plan des lentilles élémentaires est calculé en tenant compte de la parallaxe, et deux lentilles élémentaires adjacentes sont à une distance qui est légèrement inférieure à la distance des pixels qui doivent être vus 25 simultanément par le spectateur. L'homme de l'art sait calculer cette différence dimensionnelle. Dans l'art antérieur, on adapte l'image codée aux dimensions des réseaux, puisque ces derniers sont construits avant l'impression de l'image codée, et cela conduit pratiquement toujours soit à supprimer certaines lignes et/ou 30 colonnes de pixels de l'image codée 2, soit à en créer de nouvelles par duplication. Pour éviter des effets de seuils ou de moirage, il est connu de calculer une nouvelle image par interpolation. Chacune des colonnes et/ou des lignes de l'image codée 2 mise à la bonne dimension par interpolation est alors un mélange entre les colonnes et/ou les lignes situées à 35 proximité, selon le cas, de l'image codée d'origine, celle obtenue par le calcul initial. Il en résulte un appauvrissement considérable de l'effet de relief ou d'animation produit par le dispositif. Dans le cadre de la présente invention, on peut faire l'inverse, c'est à dire utiliser l'image codée produite par le calcul initial, sans la 40 modifier, et adapter le plan des lentilles à la géométrie de l'image. Même dans le cas où l'image codée et le réseau lenticulaire sont créés l'un immédiatement après l'autre, ou même simultanément, par la même machine, il peut arriver que soit le plan des lentilles soit l'image codée ne peut respecter précisément la matrice d'impression en pixels de l'appareil 45 d'impression. C'est le cas pour les imprimantes à jet d'encre dont le déplacement des têtes d'impression et/ou le déplacement du support est réalisé pas à pas, et dont l'ouverture des buses se fait de façon binaire en fonction d'un pas prédéterminé. C'est aussi le cas pour l'impression offset lorsque les plaques sont réalisées par des moyens numériques. 50 Dans tous ces cas, il est avantageux que la division qui tombe juste ne soit pas celle menant au plan des lentilles élémentaires, mais l'image codée dont la géométrie est ainsi privilégiée au détriment du plan d'impression des lentilles. La figure 7 montre plusieurs plans d'impression de lentilles, réduits à des 55 pixels binaires (noirs ou blancs) dont tous sauf celui du milieu sont déformés parce que le centre de le. lentille sphérique à imprimer ne tombe pas au milieu d'un emplacement de la matrice d'impression en pixels de l'appareil d'impression. On peut constater que, bien que les plans de lentilles soient différents, la lentille qui en résulte - et dont la pupille est représentée par un cercle - demeure pratiquement identique, en raison des phénomènes de tension superficielle qui régulent sa forme finale. La déformation est encore moindre pour des systèmes d'impression qui savent imprimer en fonction de plans d'impression acceptant plusieurs niveaux de gris, comme ceux des imprimantes à jet d'encre qui prennent en compte les niveaux de gris pour ouvrir plus ou moins la buse de jet d'encre correspondante. Cette règle peut s'exprimer aussi en considérant que chacune des images élémentaires 21, 22, 23 et suivantes comporte un nombre P de pixels alignés, P étant égal au nombre d'images utilisées pour la construction de l'image entrelacée, tandis que la distance entre deux lentilles élémentaires voisines n'est pas égale à ce nombre P de pixels juxtaposés. La présente invention concerne aussi un réseau lenticulaire réalisé en mettant en œuvre le procédé objet de l'invention, selon l'une quelconque des 15 variantes du procédé qui ont été précédemment décrites. L'invention permet: en particulier de réaliser un dispositif à réseau lenticulaire dont le réseau lenticulaire 1 comporte des lentilles dites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, et des volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants dont la surface projetée sur le plan focal 20 s'agrandit à mesure qu'on se rapproche du plan de focalisation desdites lentilles élémentaires. Dans le cas le plus général, le matériau des volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants a des caractéristiques optiques différentes de celles d'au moins un des matériaux desdites lentilles élémentaires. C'est un avantage qui n'existe pas dans l'art antérieur, et 25 c'est aussi un moyen d'identifier d'éventuelles contrefaçons. L'invention permet aussi de réaliser un réseau lenticulaire 1 comportant des lentilles dites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes comportant chacune au moins deux couches de matériaux ayant des indices de réfraction différents. C'est un avantage qui n'existe pas dans l'art antérieur, et 30 c'est aussi un moyen d'identifier d'éventuelles contrefaçons. La présente demande protège aussi un dispositif à réseau lenticulaire réalisé en mettant en oeuvre le procédé objet de l'invention, selon l'une quelconque des variantes du procédé précédemment décrites. L'invention permet en particulier de réaliser un réseau lenticulaire 1 35 comportant des lentilles dites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, et des volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants dont la surface projetée sur le plan focal s'agrandit à mesure qu'on se rapproche du plan de focalisation desdites lentilles élémentaires. Dans le cas le plus général, le matériau des volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants 40 a des caractéristiques optiques différentes de celles d'au moins un des matériaux desdites lentilles élémentaires. C'est un avantage qui n'existe pas dans l'art antérieur, et c'est aussi un moyen d'identifier d'éventuelles contrefaçons. L'invention permet aussi de réaliser un réseau lenticulaire 1 comportant des 45 lentilles dites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, et lesdites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes comportent au moins deux couches de matériaux ayant des indices de réfraction différents. C'est un avantage qui n'existe pas dans l'art antérieur, et c'est aussi un moyen d'identifier d'éventuelles contrefaçons. 50 La présente invention peut aussi être utilisée pour créer des panneaux solaires : pour piéger la lumière dans un volume, pour améliorer la luminosité dans un volume, ou pour produire la chaleur et donc de l'énergie avec un dispositif esthétiquement satisfaisant. Les rayons lumineux issus du soleil, lorsqu'ils traversent le réseau 55 lenticulaire 1, sont concentrés par chacune des lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, pour former des points lumineux sur la surface de focalisation 31 desdites lentilles élémentaires : un point lumineux par lentille élémentaire.

La rotation de la terre autour de son axe a pour effet de faire décrire une trajectoire à ces points lumineux au cours de la journée, et la révolution de la terre autour du soleil a pou:_ effet de modifier cette trajectoire d'un jour à l'autre, selon les saisons.

Le principe de l'utilisation de la présente invention pour créer des panneaux solaires consiste à utiliser la lumière et/ou la chaleur pour obtenir une modification de la structure ou de l'état du matériau constituant la surface de focalisation 31, de façon à ce que la lumière issue du soleil traverse le dispositif, tandis que la lumière du soleil parvenant indirectement au dispositif, par réflexion sur d'autres éléments de l'environnement, soit réfléchie par le dispositif. La première méthode proposée consiste à imprimer l'image codée 2 sur une surface 31 constituée d'un matériau qui passe de l'état opaque à l'état transparent avec l'élévation de la température provoquée par la concentration des rayons lumineux issus du soleil concentrés par les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes. De tels matériaux sont proposés par exemple par JP 03 026763 A (Sumitomo Chemical Co) du 5 février 1991, par GB-A-2 369 521 (Nokia Mobile Phones Ltd ; Nokia Corp. [FI] du 29 mai 2002 et par GB 943 681 A (Labelon Tape Co inc) du 4 décembre 1963.

On peut aussi utiliser de nombreux matériaux qui - sous l'effet de la chaleur - passent à l'état liquide et deviennent transparents, comme par exemple la cire à bougie. Il faut alors éviter que le liquide ne coule et change ainsi d'emplacement. Dans le cas où le matériau qui constitue la surface de focalisation 31 et qui passe de l'état opaque à l'état transparent avec l'élévation de la température provoquée par la concentration des rayons lumineux issus du soleil concentrés par les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes peut passer à l'état liquide lcrsqu'elle devient transparente, il est souhaitable que ladite surface 31 comporte des alvéoles dans lesquelles est enfermé ledit matériau. Avantageusement, ces alvéoles peuvent être créées par tout système d'impression connu en imprimant successivement 1. leur pourtour sur une surface transparente, 2. puis la substance passant de l'état opaque à l'état transparent avec 35 l'élévation de la température, 3. et finalement une couche fermant les alvéoles, couche sur laquelle peut être imprimée l'image codée 2. La présente invention concerne aussi tous types de machines de fabrication de dispositifs à réseaux lenticulaires mettant en oeuvre le procédé objet de 40 l'invention. L'invention permet en particulier de réaliser des systèmes d'impression mettant en oeuvre tous les procédés d'impression connus, et en particulier un système d'impression à plat à séchage rapide comportant, en supplément des buses d'impression des encres des différentes couleurs, une buse 45 d'impression d'un matériau incolore. L'invention permet aussi de réaliser des systèmes d'impression offset comme celui représenté à la figure 12, comportant plusieurs unités de traitement successives, dont les suivantes : o des unités d'impression des couleurs de base de l'image codée 2 au 50 verso, o une ou plusieurs unités d'impression transparente, pour optionnellement les suivants. de substance(s) dont au moins une imprimer les lentilles élémentaires et volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et Les principales applications de la présente invention sont principalement celles de l'impression de tous matériaux, celles des réseaux lenticulaires et la télévision en relief.

Claims (10)

1. Revendications1. Procédé de fabrication de dispositif à réseau lenticulaire consistant à déposer par tout moyen connu une ou plusieurs couches d'une substance transparente liquide sur des surfaces dites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes d'une plaque transparente 10, et à rendre ensuite cette substance solide par tout moyen connu comme le refroidissement, le séchage ou la polymérisation pour que les sous-ensembles 111, 121, 131 et suivants de ladite substance élémentaire ainsi devenus solides forment des lentilles optiques convergentes dites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes, caractérisé par le fait que lesdites surfaces élémentaires 110, 120, 130 et suivantes sont suffisamment espacées les unes des autres pour que des phénomènes de tension superficielle ne puissent pas entraîner la fusion de deux lentilles élémentaires voisines en une seule.
2. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'impression d'une couche de surfaces élémentaires 11N, 12N, 13N et suivantes ne concerne qu'un sous-ensemble de lentilles élémentaires 11, 13, 15 et suivantes qui sont plus espacées les unes des autres que deux lentilles élémentaires 11 et 12 adjacentes.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on imprime des volumes de séparation 1100, 1200, 1300 et suivants desdites lentilles élémentaires 11, 12, 14 et suivantes.
4. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on imprime successivement plusieurs couches de surfaces élémentaires, 111, 121, 131, et suivantes, 112, 122, 132, et suivantes qui sont superposées et de surfaces de plus en plus grandes.
5. 5. Dispositif réalisé selon l'un quelconque des procédés décrits aux revendications précédentes.
6. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes sont séparées par des surfaces transparentes et que des images élémentaires 21, 22, 23 et suivantes sont également séparées par des surfaces transparentes.
7. 7. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que lesdites lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes comportent au moins deux couches de matériaux ayant des indices de réfraction différents.
8. 8. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait qu'une image codée 2 est imprimée sur une feuille 20 constituée d'un matériau qui passe de l'état opaque à l'état transparent avec l'élévation de la température provoquée par la concentration des rayons lumineux issus du soleil concentrés par les lentilles élémentaires 11, 12, 13 et suivantes.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé par le fait que ladite feuille 20 comporte des alvéoles dans lesquelles est enfermé ledit matériau qui passe de l'état opaque à l'état transparent et liquide, lesdites alvéoles étant créées par tout système d'impression connu en imprimant successivement : - leur pourtour sur une surface transparente, - puis la substance passant de l'état opaque à l'état transparent avec l'élévation de la température - et finalement une couche fermant les alvéoles, couche sur laquelle peut être imprimée l'image codée 2.
10. 10. Machine de fabrication de réseaux lenticulaires mettant en oeuvre le procédé objet de l'invention selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle permet de déposer une couche élémentaire de rang N comportant des sous-ensembles 11N, 12N, 13N et suivantes d'unesubstance transparente liquide, en faisant suivre cette impression, selon le choix de l'opérateur, aussi bien d'un durcissement de ladite substance transparente que d'une nouvelle opération de dépose d'une nouvelle couche élémentaire de rang N+l comportant des sous-ensembles 11N+1, 12N+1, 13N+1.