FR2988180A1 - Dispositif transportable de visualisation en relief possedant deux ecrans - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de visualisation comprenant : - un châssis (4) ; - un premier écran (1) d'affichage d'au moins une image, monté sur un premier support (10) fixe par rapport au châssis (4) ; et - un deuxième écran (2) d'affichage d'au moins une image, monté sur un deuxième support (20), Selon l'invention le deuxième support (20) est monté mobile par rapport au premier support (10) entre au moins une position de rangement du dispositif, dans laquelle le deuxième support (20) est sensiblement parallèle au premier support (10) et une position d'utilisation du dispositif dans laquelle le deuxième support (20) forme un angle compris entre 45° et 180° avec le premier support (10).

Description

Dispositif transportable de visualisation en relief possédant deux écrans. 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui de la visualisation en relief à partir de plusieurs écrans.

Plus précisément, l'invention concerne la mise en oeuvre d'un tel dispositif de visualisation en relief aisément transportable. L'invention a de nombreuses applications, notamment dans la représentation en relief d'environnements tel qu'un théâtre d'opérations militaires ou d'environnements virtuels pour des simulateurs.

Plus généralement, elle peut s'appliquer dans tous les cas où un tel dispositif de visualisation est ou pourrait être utilisé. 2. Techniques de l'art antérieur Il est connu, dans le domaine de la visualisation en relief, de mettre en oeuvre un dispositif comportant un ou plusieurs écrans, de taille relativement grande, afin de représenter différents angles de vues d'une image ou différentes images d'un même environnement. Pour donner un effet de relief, chacun des écrans mis en oeuvre est conçu de manière à afficher des images ayant un rendu tridimensionnel, c'est-à-dire des images adaptées pour que l'oeil humain ait une impression de profondeur et de relief. Ce rendu tridimensionnel peut être créé par des techniques comme la stéréoscopie ou l'auto-stéréoscopie. La stéréoscopie fonctionne, de manière classique, sur une technique de génération de deux images correspondant à deux angles de vue d'une même scène, séparés de quelques centimètres (en moyenne 6,5 cm ce qui correspond à l'écart moyen entre les deux yeux d'un humain). Ensuite, l'utilisateur emploie un dispositif complémentaire, telles que des lunettes, pour que chacun de ses yeux ne voie qu'une des deux images, le cerveau de l'utilisateur faisant le reste du travail. L'utilisateur a ainsi une impression de profondeur et de relief de la scène représentée. L'auto-stéréoscopie fonctionne quant à elle sur l'émission directe de deux images différentes en direction de l'oeil gauche et de l'oeil droit. Ainsi, aucun dispositif complémentaire n'est dans ce cas nécessaire, l'écran étant conçu pour diriger chacune des deux images à chaque oeil correspondant.

Pour améliorer l'immersion de l'utilisateur dans l'environnement représenté, il est connu de mettre en oeuvre un dispositif comportant plusieurs écrans, par exemple deux (un premier écran disposé verticalement en face de l'utilisateur, et un deuxième écran placé horizontalement entre l'utilisateur et le premier écran). Cela permet ainsi d'afficher plusieurs angles de vision d'un environnement défini, par exemple une vue du sol ainsi qu'une vue à travers le cockpit pour un tel dispositif utilisé comme simulateur de pilotage. Un inconvénient d'un tel dispositif est qu'il s'avère difficilement transportable du fait de sa taille et de son poids. En effet, la taille conférée au dispositif par les deux écrans d'affichage séparés d'un certain angle, ajoutée au poids relativement important du dispositif fait qu'il est réellement difficile pour un utilisateur de déplacer un tel ensemble. Un autre inconvénient est que, lors d'une période où ils ne sont pas utilisés, les dispositifs de visualisation actuels s'avèrent relativement encombrants. En effet, l'espace qu'ils occupent est relativement important ce qui, lorsqu'ils ne sont pas utilisés, n'est pas satisfaisant. Par ailleurs un tel dispositif, et notamment les écrans mis en oeuvre se trouvent exposés aux chocs et aux dégradations lorsque l'appareil n'est pas utilisé ou lorsqu'on tente de le déplacer, ce qui n'est pas non plus satisfaisant étant donné le coût relativement élevé du dispositif 3. Objectifs de l'invention L'invention, dans au moins un mode de réalisation, a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, dans au moins un mode de réalisation, un objectif de l'invention est de fournir un dispositif de visualisation qui soit facilement déplaçable et transportable. Au moins un mode de réalisation de l'invention a également pour objectif de fournir un tel dispositif de visualisation qui soit facilement repliable lorsqu'il n'est pas utilisé et qui soit, dans sa position repliée, peu ou pas exposé aux dégradations extérieures, et notamment au niveau de ses écrans.

L'invention a aussi pour objectif, dans au moins un mode de réalisation, de fournir un tel dispositif, qui soit simple d'utilisation et peu coûteux à mettre en oeuvre. 4. Exposé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l'aide d'un dispositif de visualisation comprenant : - un châssis ; - un premier écran d'affichage d'au moins une image, monté sur un premier support fixe par rapport audit châssis ; et - un deuxième écran d'affichage d'au moins une image, monté sur un deuxième support, Selon l'invention, ledit deuxième support est monté mobile par rapport audit premier support entre au moins une position de rangement dudit dispositif, dans laquelle ledit deuxième support est sensiblement parallèle audit premier support et une position d'utilisation dudit dispositif dans laquelle ledit deuxième support forme un angle compris entre 45° et 180° avec ledit premier support. Ainsi, l'invention repose sur une approche nouvelle et inventive de cinématique de pliage/dépliage d'un tel dispositif de visualisation afin de pouvoir le ranger et le transporter facilement. Le principe général de l'invention repose donc sur la mise en oeuvre d'un dispositif de visualisation comprenant un premier et un deuxième écran montés respectivement sur un premier support fixe par rapport au châssis du dispositif, et un deuxième support mobile par rapport au premier support. De ce fait, le dispositif peut prendre au moins une position de rangement dans laquelle le deuxième support est sensiblement parallèle au premier support et une position d'utilisation dans laquelle le deuxième support forme un angle compris entre 45° et 180° avec le premier support.

Un avantage de l'invention est, qu'en position de rangement, l'encombrement du dispositif, est fortement réduit en comparaison de son encombrement en position d'utilisation. Plus particulièrement, le fait que les deux écrans soient dans le même plan en position de rangement permet de diminuer fortement l'espace pris par le dispositif par rapport à l'espace pris lorsqu'il est dans une position d'utilisation.

Un autre avantage est que, du fait de la réduction de son encombrement, le dispositif est aisément transportable par l'utilisateur.

Encore un autre avantage est que le passage de la position d'utilisation à la position de rangement s'avère relativement simple et rapide pour l'utilisateur, ce qui accentue d'autant plus la facilité de transport d'un tel dispositif. Le dispositif peut, dans ladite position d'utilisation, ledit deuxième support forme un angle sensiblement droit avec ledit premier support. Selon différentes mises en oeuvre de l'invention, dans ladite position d'utilisation, un bord inactif dudit deuxième écran est au moins partiellement masqué par ledit premier écran. Ainsi, cela permet d'améliorer l'immersion de l'utilisateur en faisant concorder les affichages des deux écrans. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le passage de ladite position de rangement à ladite position d'utilisation se fait par la combinaison d'un mouvement de translation, par rapport audit premier support, selon une direction T et d'un mouvement de rotation selon un axe À dudit deuxième support par rapport audit premier support, l'axe de rotation À et le vecteur de translation T étant sensiblement orthogonaux. Ainsi, cela permet d'employer une cinématique de pliage formée de mouvements simples, et mise en oeuvre par des moyens techniques simples et peu coûteux.

Selon une mise en oeuvre, chaque côté dudit premier support comporte une rainure inférieure en arc de cercle, apte à coopérer avec un pion de guidage inférieur porté par chaque côté dudit deuxième support, de manière à guider le mouvement de rotation dudit deuxième support par rapport audit premier support. Ainsi, le guidage est effectué par des moyens mécaniques simples à mettre en oeuvre et peu coûteux. Dans ce cas, chaque côté dudit premier support peut comporter en outre une lumière dans le prolongement de ladite rainure inférieure, apte à coopérer avec ledit pion de guidage inférieur de manière à guider le mouvement de translation dudit deuxième support par rapport audit premier support.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend deux éléments de liaison, ménagés de part et d'autre dudit deuxième support, ledit deuxième support étant monté mobile en rotation par rapport auxdits éléments de liaison, lesdits éléments de liaison étant montés mobiles en translation par rapport audit premier support. Cela permet ainsi de mettre en oeuvre plusieurs moyens mécaniques pour réaliser chacune des phases de la cinématique de passage de la position d'utilisation à la position de rangement, et inversement. Dans un mode de réalisation, chacun desdits éléments de liaison comporte une rainure supérieure en arc de cercle, apte à coopérer avec un pion de guidage supérieur porté par chaque côté dudit deuxième support, de manière à guider le mouvement de rotation dudit deuxième support par rapport auxdits éléments de liaison.

Dans un autre mode de réalisation... chacun desdits éléments de liaison comporte une gorge, de manière à guider le mouvement de translation dudit deuxième support par rapport audit premier support. Dans ce cas, chaque côté dudit premier support peut porter au moins deux pions aptes à guider la translation dudit deuxième support par rapport audit premier support, lesdits pions de guidage circulant dans ladite gorge ménagée sur ledit élément de liaison correspondant. Ainsi, cela permet de maintenir le dispositif lorsqu'il est en position d'utilisation, en mettant en oeuvre un élément de maintien de la position du deuxième support.

Selon une caractéristique de l'invention chacun des deux côtés dudit deuxième support (20) comporte un doigt venant se placer dans ladite rainure supérieure correspondante, dans ladite position d'utilisation, afin d'assurer le maintien en position d'utilisation dudit deuxième support. Ainsi, cela permet de protéger les écrans des dégradations extérieures lorsqu'il est en position de rangement. Selon différentes mises en oeuvre de l'invention, dans ladite position de rangement, lesdits premier et deuxième écrans sont placés en regard l'un de l'autre, de manière à éviter les chocs et agressions extérieures. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre des moyens de déplacement. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 illustre en perspective un dispositif de visualisation selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue latérale d'une mise en oeuvre du dispositif selon le mode de réalisation de la figure 1, en position d'utilisation ; - les figures 3A et 3B présentent deux vues latérales du dispositif de visualisation selon le mode de réalisation de la figure 1, en positions intermédiaires ; et - la figure 4 présente une vue latérale du dispositif de visualisation selon le mode de réalisation de la figure 1, en position de rangement. 6. Description détaillée Sur toutes les figures du présent document, les éléments identiques sont désignés par une même référence numérique.

On présente maintenant, en relation avec la figure 1, une vue en perspective d'un mode de réalisation de l'invention. Comme illustré sur cette figure 1, le dispositif de visualisation comprend un premier support 10 fixe et un deuxième support 20 mobile, montés sur un châssis 4 muni de moyens de déplacement 41. Ces moyens de déplacement 41 sont, dans ce mode de réalisation, des roues fixées à chacun des quatre coins du châssis 4. Bien évidemment, d'autres moyens de déplacement peuvent être envisagés. Sur les premier support 10 et deuxième support 20 sont fixés respectivement un premier écran d'affichage 1 et un deuxième écran d'affichage 2. Ces deux écrans permettent d'afficher des images donnant une impression, pour l'utilisateur, de relief et de profondeur, en offrant un rendu tridimensionnel. Pour ce faire, ils peuvent, comme décrit précédemment, afficher des images créées par des techniques telles que la stéréoscopie ou l'auto-stéréoscopie. L'utilisateur se plaçant face au dispositif a ainsi, avec l'aide d'un dispositif complémentaire ou non, l'impression de voir des images en trois dimensions. De manière classique, ces écrans appartiennent au groupe comprenant les écrans de type LCD, les écrans Plasma, les écrans LED, les écrans OLED.

Le dispositif peut adopter, de manière sélective, une position de rangement dans laquelle le deuxième support 20 est sensiblement parallèle au premier support 10 et une position d'utilisation du dispositif dans laquelle le deuxième support 20 forme un angle compris entre 45° et 180° avec le premier support 10, tel que l'utilisateur puisse voir intégralement les deux écrans lorsqu'il se situe face au dispositif. Le passage de la position d'utilisation à la position de rangement du dispositif se fait par une rotation d'axe 74 du deuxième support 20 par rapport au premier support 10, puis par une translation, ou coulissement, de direction T du deuxième support 20, afin que le premier 1 et le deuxième écran 2 se situent en regard l'un de l'autre en position de rangement. Pour accompagner le passage de la position d'utilisation à la position de rangement du dispositif, deux éléments de liaison 3 sont ménagés de part et d'autre du deuxième support 20 de telle sorte que le deuxième support 20 est mobile en rotation par rapport aux éléments de liaison 3, et que les éléments de liaison 3 sont montés mobiles en translation par rapport au premier support 10. La figure 2 présente le dispositif de visualisation en position d'utilisation. Dans cette position, le premier support 10 et le deuxième support 20 forment un angle compris entre 45° et 180°, tel que l'utilisateur puisse voir intégralement les deux écrans lorsqu'il se situe face au dispositif. Dans ce mode de réalisation, le premier support 10 et le deuxième support 20 sont sensiblement orthogonaux, c'est-à-dire que le premier support 10 (et donc le premier écran 1) se trouve en position sensiblement horizontale tandis que le deuxième support (et par conséquent le deuxième écran 2) se trouve en position sensiblement verticale. Il est toutefois envisageable, dans d'autres modes de réalisation, de mettre en oeuvre une cinématique permettant de former un angle différent entre les premier et deuxième supports. En position d'utilisation du dispositif, le bord inactif 21 du deuxième écran 2 vient se placer en dessous et derrière le bord 11 du premier écran 1 de sorte qu'il soit totalement ou à tout le moins en grande partie masqué par ce premier écran 1, et donc caché de l'utilisateur qui se placerait à proximité du point référencé 9 sur la figure 2. Par ailleurs, le deuxième écran est placé de manière affleurante au premier écran. De cette manière, la zone inactive située à l'intersection des deux écrans est minimisée et permet d'augmenter la possibilité d'immersion de l'utilisateur. Chaque côté du deuxième support 20 comporte un pion de guidage inférieur 22 et un pion de guidage supérieur 23. Le pion de guidage inférieur est prévu pour coulisser dans une rainure inférieure 12 en arc de cercle, portée par le premier support 10, de manière à guider la rotation d'axe À du deuxième support 20 par rapport au premier support. Quant aux pions de guidage supérieur 23, ils sont aptes à circuler dans une rainure supérieure 43 en arc de cercle portée par chacun des deux éléments de liaison 3, de manière à guider la rotation d'axe À du deuxième support 20 par rapport aux éléments de liaison 3 Le fait d'avoir deux lieux de guidage de la rotation par l'intermédiaire des rainures supérieures et inférieures permet de guider la rotation du deuxième support à deux hauteurs différentes afin de limiter l'effort au niveau de chaque point de liaison (point de contact entre les pions et les rainures) et également d'augmenter la précision du mouvement de rotation, étant donné les caractéristiques physiques (taille, masse) de l'ensemble composé du support et de son écran. Chacun des côtés du premier support 10 comporte en outre deux pions de guidage en translation 131, 132 aptes à circuler dans une gorge 44 ménagée sur chacun des éléments de liaison 3. De cette manière, l'ensemble constitué du deuxième support 20 et des éléments de liaison 3 peut être guidé en translation par rapport au premier support 10, pour passer de la position d'utilisation à la position de rangement. Un doigt 24 est également prévu de chaque côté du deuxième support, de manière à venir en butée au niveau d'une extrémité de la rainure supérieure 33 en position d'utilisation. Ainsi, cela permet de maintenir le deuxième support 20 en inclinaison verticale lorsque le dispositif est en position d'utilisation. Lorsque le dispositif passe de la position d'utilisation à la position de rangement, ce doigt 24 se désengage de la rainure supérieure 33. Les figures 3A et 3B illustrent deux vues latérales du dispositif de visualisation, en positions intermédiaires successives, c'est-à-dire entre la position d'utilisation et la position de rangement (l'élément de liaison 3 du côté visible n'étant pas représenté pour des raisons de clarté).

Le passage de la position d'utilisation décrite dans la figure 2 à la position intermédiaire de la figure 3A s'effectue par une rotation d'axe A, dans le sens horaire, du deuxième support 20. La rotation est guidée, de chaque côté du deuxième support 20, par le coulissement du pion de guidage supérieur 23 dans la rainure supérieure 33, et par le coulissement du pion de guidage inférieur 22 dans la rainure inférieure 12. Cette rotation entraîne également le dégagement du doigt 24 de la rainure supérieure 33, qui maintenait le deuxième support dans la position verticale. Dans la position illustrée en figure 3A, la première partie du mouvement consistant en une rotation du deuxième support pour passer de la position d'utilisation à la position de rangement n'est pas terminée, le pion de guidage inférieur 22 n'étant pas situé en bout de la rainure inférieure 12. Lorsque le mouvement de rotation est terminé, le pion de guidage inférieur 22 se trouve à l'extrémité de la rainure inférieure 12 en arc de cercle, et en regard d'une lumière 42 ménagée dans le prolongement de cette rainure inférieure, de manière à assurer le guidage en translation du pion 22 et donc du deuxième support 20 par rapport au premier support 10. La figure 3B illustre une position intermédiaire de rangement du dispositif, dans laquelle le mouvement de rotation du deuxième support est terminé (le deuxième support étant alors parallèle au premier support) et le mouvement de translation n'est pas initié. Dans cette position, le pion de guidage inférieur 22 est à l'extrémité de la rainure inférieure 12 et en regard de la lumière 42. Pour passer de la position illustrée en figure 3B à la position de rangement, chaque pion de guidage inférieur 22 coulisse le long de la lumière 42 correspondante jusqu'à ce que le premier et le deuxième support arrivent en regard l'un de l'autre. Simultanément, les deux pions de guidage en translation 131, 132 ménagés sur chacun des côtés du premier support 10 circulent le long de la gorge 44 ménagée sur chacun des éléments de liaison 3. De cette manière, l'ensemble constitué du deuxième support 20 et des éléments de liaison 3 effectue un mouvement de translation par rapport au premier support 10, pour passer de la position d'utilisation à la position de rangement. La figure 4 présente une vue latérale du dispositif en position de rangement.

Dans cette figure, les premier 10 et deuxième 20 supports sont en vis-à-vis et forment ainsi une « coque de protection » pour les écrans. De cette manière, les écrans sont protégés des chocs et agressions extérieurs, tels qu'un projectile ou d'autres dégradations. Dans cette position de rangement, la place occupée par le dispositif est ainsi réduite et facilite également le transport. Pour ce faire, l'utilisateur redresse le dispositif et le place sur ses roues afin de le déplacer. Bien évidemment, de nombreux autres modes de réalisation sont envisageables. On peut par exemple imaginer une cinématique différente permettant de passer de la position d'utilisation à la position de rangement, tel qu'un mouvement simultané de translation et de rotation. On peut en outre imaginer des moyens de déplacement différents.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de visualisation comprenant : - un châssis (4) ; - un premier écran (1) d'affichage d'au moins une image, monté sur un premier support (10) fixe par rapport audit châssis (4) ; et - un deuxième écran (2) d'affichage d'au moins une image, monté sur un deuxième support (20), caractérisé en ce que ledit deuxième support (20) est monté mobile par rapport audit premier support (10) entre au moins une position de rangement dudit dispositif, dans laquelle ledit deuxième support (20) est sensiblement parallèle audit premier support (10) et une position d'utilisation dudit dispositif dans laquelle ledit deuxième support (20) forme un angle compris entre 45° et 180° avec ledit premier support (10).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans ladite position d'utilisation, ledit deuxième support (20) forme un angle sensiblement droit avec ledit premier support (10).
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans ladite position d'utilisation, un bord inactif (21) dudit deuxième écran (2) est au moins partiellement masqué par ledit premier écran (1).
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le passage de ladite position de rangement à ladite position d'utilisation se fait par la combinaison d'un mouvement de translation, par rapport audit premier support (10), selon une direction T et d'un mouvement de rotation selon un axe À dudit deuxième support (20) par rapport audit premier support (10), l'axe de rotation À et le vecteur de translation étant sensiblement orthogonaux.
5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque côté dudit premier support (10) comporte une rainure inférieure (12) en arc de cercle, apte à coopérer avec un pion de guidage inférieur (22) porté par chaque côté dudit deuxième support (20), de manière à guider le mouvement de rotation dudit deuxième support (20) par rapport audit premier support (10).
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque côté dudit premier support (10) comporte en outre une lumière (42) dans le prolongement de laditerainure inférieure (12), apte à coopérer avec ledit pion de guidage inférieur (22) de manière à guider le mouvement de translation dudit deuxième support (20) par rapport audit premier support (10).
7. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments de liaison (3), ménagés de part et d'autre dudit deuxième support (20), ledit deuxième support (20) étant monté mobile en rotation par rapport auxdits éléments de liaison (3), lesdits éléments de liaison (3) étant montés mobiles en translation par rapport audit premier support (10).
8. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun desdits éléments de liaison (3) comporte une rainure supérieure (33) en arc de cercle, apte à coopérer avec un pion de guidage supérieur (23) porté par chaque côté dudit deuxième support (20), de manière à guider le mouvement de rotation dudit deuxième support (20) par rapport auxdits éléments de liaison (3).
9. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun desdits éléments de liaison (3) comporte une gorge (44), de manière à guider le mouvement de translation dudit deuxième support (20) par rapport audit premier support (10).
10. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque côté dudit premier support (10) porte au moins deux pions (131, 132) aptes à guider la translation dudit deuxième support (20) par rapport audit premier support (10), lesdits pions de guidage (131, 132) circulant dans ladite gorge (44) ménagée sur ledit élément de liaison (3) correspondant.
11. 11. Dispositif selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que chacun des deux côtés dudit deuxième support (20) comporte un doigt (24) venant se placer dans ladite rainure supérieure (33) correspondante, dans ladite position d'utilisation, afin d'assurer le maintien en position d'utilisation dudit deuxième support (20).
12. 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans ladite position de rangement, lesdits premier (1) et deuxième (2) écrans sont placés en regard l'un de l'autre, de manière à éviter les chocs et agressions extérieures.
13. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de déplacement (41).