DISPOSITIF D'AFFICHAGE D'IMAGES [0001] La présente invention concerne, de manière générale, un dispositif d'affichage d'images, permettant de donner l'impression d'une image en relief, en trois dimensions, ou en mouvement, par exemple, avec une apparence de profondeur des éléments constituant l'image. En particulier, l'invention se rapporte à des dispositifs d'affichage d'images, comportant un réseau lenticulaire. [0002] Les réseaux lenticulaires sont en soi connus. Ils consistent généralement en une feuille ou une couche de matériau dont la transparence peut varier, et dont une partie de la surface a été modifiée pour former un réseau contigu et/ou continu, de petites lentilles ou objectifs. Les propriétés physico-chimiques des lentilles ou objectifs constituant le réseau lenticulaire angles peuvent varier en fonction des caractéristiques optiques que l'on souhaite obtenir du réseau lenticulaire lors de son intégration dans un dispositif d'affichage, et notamment : a) le rayon de courbure des lentilles ; b) l'angle d'ouverture des lentilles ; c) l'indice de réfraction de la matière constitutive des lentilles ; d) l'épaisseur de la lentille, ou encore sa profondeur, lorsqu'elle forme une lentille convexe ou concave ; e) en ce qui concerne le réseau en lui-même, la résolution, généralement exprimée en lentilles par pouce, ou l'abréviation LPI ; f) la matière constitutive de la lentille et/ou du réseau optique. 25 [0003] Le réseau lenticulaire est conçu à partir d'un support ou d'une matrice dite « maîtresse ». Cette matrice maîtresse est obtenue généralement par gravure dans une feuille, ou sur un cylindre, métallique. La matrice maîtresse est ensuite utilisée pour former un contre-moule ou une contre-pièce par application d'une résine, 30 par exemple du silicone sur le cylindre ou, dans l'alternative, la matrice maîtresse sous forme de cylindre est directement mise en contact avec une résine élastomère ou polymérisable. Le choix des matières convenables s'est focalisé sur l'utilisation de matières polymériques ou polymérisables, et notamment les résines en matière plastique présentant de telles propriétés. Le choix effectif est souvent fait en fonction 35 du procédé de fabrication des réseaux lenticulaires, dont on recense aujourd'hui deux types principaux. [0004] La première méthode de fabrication fait appel au calandrage: on fait passer un volume prédéterminé de matière plastique sous forme de paillettes dans un réservoir de préchauffage. Cette matière plastique préchauffée et à l'état fondu est ensuite passée dans une série de rouleaux dont le dernier comporte le cylindre portant la matrice maîtresse comportant les motifs géométriques optiques à imprimer dans la feuille plastique. Les différents rouleaux servent également à affiner l'épaisseur de la feuille plastique afin d'obtenir une distance focale souhaitée des lentilles. A la sortie du calandrage, la matière plastique est brusquement refroidie, afin de ne pas déformer ou dévier les reliefs de la surface portant l'empreinte désirée. L'avantage de cette technique est le débit industriel, et la constante de transparence de la matière plastique utilisée pour fabriquer la feuille. Par contre, les inconvénients sont également nombreux, dont notamment : g) la linéarité des motifs géométriques qui n'est pas toujours assurée ; h) l'impossibilité de faire des formes de réseau lenticulaire autres que planes ; et i) une limitation des dimensions maximales du réseau lenticulaire inférieure ou égale à 1,20 mètres. [0005] L'autre méthode couramment utilisée est l'injection de matière plastique, selon laquelle on injecte une matière plastique en fusion dans un moule en acier constitué de deux coquilles. Les faces intérieures des coquilles sont gravées et portent les motifs géométriques destinés à former les lentilles. La matière plastique est injectée sous pression, et ensuite, lorsque la pièce est constituée, on attend la décompression et une température adéquate permettant la manutention de la pièce finie pour démouler. Les avantages de cette méthode sont la précision des pièces produites, ainsi que la qualité optique de celles-ci. Par contre, les inconvénients sont, entre autres, le coût élevé de fabrication, la limitation des formats du réseau lenticulaire à une dimension maximale de 30 cm par 40 cm, et les coûts très élevés de conception et de fabrication des moules, parfois dépassant les centaines de milliers d'euros. [0006] Comme indiqué ci-dessus, les différentes méthodes connues pour la fabrication de réseaux lenticulaires présentent de nombreux inconvénients, à la fois techniques et économiques. Les limitations en terme de dimension sont notamment rédhibitoires quand il s'agit de présenter une image à décoder de grande dimension, c'est-à-dire dépassant en général plus de 40 cm de diamètre ou de large. En effet, plus l'image est large, et donc le réseau lenticulaire qui lui est associé, plus le réseau lenticulaire, du fait de son épaisseur, augmente les distorsions et autres effets optiques de bord, tels que la biréfringence, le désalignennent des bandes d'images, etc. [0007] En ce qui concerne les dispositifs d'affichage d'image intégrant des réseaux lenticulaires, ceux-ci sont également largement connus. Différentes dispositions sont notamment connues pour choisir l'image ou la partie d'image à afficher au spectateur, faire déplacer une image dans un sens particulier, créer un effet d'animation ou de profondeur, etc. Parmi les différents brevets sur des dispositifs, on peut citer les brevets américains US 3 562 941, US 7 234 257, US 6 226 906, les brevets japonais JP H03111887, et ]P H08320659, ainsi que les brevets européens EP 1 314 146, EP 1 045 299, EP 1 320 771 et EP 1 575 016. [0008] Toutefois, et malgré les différentes approches connues, les dispositifs décrits dans ces différents brevets souffrent de nombreux inconvénients, entre autres les coûts assez élevés de fabrication, notamment lorsqu'il s'agit de proposer des dispositifs d'affichage de très grande taille, par exemple supérieure à plusieurs mètres de large. En effet, les composants cumulés correspondant à de telles dimensions font que le dispositif au final est très lourd, difficilement manipulable, et par conséquent très coûteux à produire, transporter installer et entretenir. La présente invention a pour but de remédier à ces différents inconvénients, tout en procurant des avantages techniques et économiques, qui seront détaillés ci-après. [0009] Conformément à l'invention, il est proposé un dispositif d'affichage comprenant: ]) un réseau lenticulaire transparent comportant une première face comprenant des lenticules et une face lisse opposée ; k) au moins une image lenticulaire sur un support d'image ; I) une couche d'air disposée entre le support d'image et le réseau lenticulaire ; m) le réseau lenticulaire étant positionné de sorte que la première face comprenant les lenticules soit orientée vers le support d'image ; n) caractérisé en ce que le réseau lenticulaire présente une longueur focale comprise entre 0,4 mm et 6 mm. [00010] Comme indiqué ci-dessus, le réseau lenticulaire comporte deux faces, une lisse et une dans laquelle sont dessinés, gravés, extrudés ou imprimés les motifs optiques et géométriques formant les lenticules. La face portant les lenticules est donc orientée vers le support d'image, alors que classiquement, cette même face est orientée vers l'observateur, c'est-à-dire dans la direction opposée du support d'image. En effet, l'orientation selon l'invention permet, en association avec la couche d'air, d'augmenter de manière significative la distance focale totale, même lorsque le réseau lenticulaire ne présente qu'une épaisseur très réduite. [00011] Selon un mode d'exécution préféré, le réseau lenticulaire présente une largeur de pas comprise entre 400 pm et 2540 pm. [00012] Selon un autre mode d'exécution, et de manière avantageuse, le réseau lenticulaire présente un indice de réfraction compris entre 1,40 et 1,50. En effet, il a été déterminé que, en dehors de cette fourchette, le dispositif d'affichage pouvait souffrir de problèmes potentiels d'aberration optique et de transmission insuffisante de la lumière, ce qui aurait un impact négatif sur la qualité du rendu de l'image vue par l'observateur. [00013] Le dispositif peut comprendre d'autres éléments, et notamment une couche de protection inerte transparente ou translucide positionnée sur, ou devant, la face lisse du réseau lenticulaire. Cette couche de protection est destinée, par exemple, et entre autres, à protéger le réseau lenticulaire du dispositif d'affichage contre les intempéries, ou les actes de vandalisme. Elle peut généralement être constituée de verre ou de matière plastique, avec une préférence pour le verre de sécurité. [00014] En outre, et lorsqu'il y a présence d'une couche de protection, le réseau lenticulaire adhère de préférence à la couche de protection inerte transparente ou translucide par le biais d'une couche de support adhésive ou en matière thermofusible. Cette couche de de support présente alors de préférence une épaisseur comprise entre environ 25 pm à environ 1600 pnn. La couche de support peut être constituée de matière plastique thermofusible du type habituellement disponible dans le commerce, par exemple, du polyvinyle de butyrale (PVB), par exemple vendu sous la référence CAS N°63148-65-2 par la société ANHUI I-Sourcing International CO LTD, ou encore de l'éthylène-acétate de vinyle (EVA), vendu sous la référence V038 par la société Bridgestone. [00015] Selon un mode d'exécution particulièrement préféré, la couche d'air présente une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 200 mm. Cette fourchette d'épaisseur est préférée parce que qu'elle permet des pas optiques de 300 pm à 2540 pm, ce qui correspond de façon proportionnelle à des formats d'image de 2 cnn2 jusqu'à 100 m2. [00016] Comme indiqué en introduction, les réseaux lenticulaires sont connus en soi, ainsi que les matières qui les constituent. On choisira alors de préférence pour le réseau lenticulaire une matière plastique polymérisée ou polymérisable, de préférence une résine polymérisable par irradiation ultraviolette en présence d'un initiateur. De telles résines polymérisables convenant à une utilisation pour la constitution du réseau lenticulaire utilisé dans le dispositif d'affichage selon l'invention seront de préférence choisies dans le groupe consistant en l'acrylique uréthane vendu sous l'appellation VBB1 Vitralit commercialisé par la société Eleco Produit. De manière encore plus préférée, la matière constituant le réseau lenticulaire est constitué d'un mélange de polyméthylsiloxanes et de polyméthylhydrogénosiloxanes à liaisons Si-H. Ce type de résine est notamment disponible auprès de la société Bluestar Europe, vendue sous la référence Rhodorsil® RTV 3040, et Rhodorsile RTV 3038. [00017] La qualité optique du réseau lenticulaire, et par conséquent du rendu de l'image vue à travers ledit réseau lenticulaire, notamment sur les bords, est souvent source de problème lorsqu'on augmente la taille et la surface des dispositifs d'affichage connus. Par conséquent, l'on préférera que le réseau lenticulaire soit constitué de matière plastique polymérisée ou polymérisable présentant un retrait volumique à l'état cristallin compris entre 0,1 pm et 0,3 pm. La fourchette préférée identifiée permet notamment de limiter ce genre de problèmes, voir les éliminer complètement, tout en améliorant le rendu visuel. [00018] On a également constaté que l'utilisation d'un réseau lenticulaire tel que mis en oeuvre selon l'invention permettait d'obtenir des résolutions optiques plus importantes qu'avec les dispositifs connus. Ainsi, la résolution optique, exprimée en lentilles par pouce (LPI), du réseau lenticulaire est avantageusement comprise entre 60 LPI et 1 LPI, et de préférence est comprise entre 50 LPI et 10 LPI. [00019] Comme on a pu le voir, la combinaison de couche d'air, de support d'image et de réseau lenticulaire coopèrent ensemble pour constituer le dispositif d'affichage avantageux selon l'invention. En effet, la couche d'air permet notamment d'utiliser un réseau lenticulaire moins épais que ceux connus ou utilisés habituellement jusqu'alors. Ainsi, et selon un mode d'exécution préféré, le réseau lenticulaire utilisé dans le dispositif selon l'invention présente une épaisseur totale comprise entre environ 0,4 mm et environ 1,5 mm. Cette épaisseur est inférieure à celle des réseaux lenticulaires classiques, de l'ordre de 1 % à 80 % , et de préférence de 50 % à 80 Wo, ce qui procure des économies significatives en terme de coût, de matière et de poids de la structure totale du dispositif d'affichage. Par exemple, pour un réseau lenticulaire d'épaisseur nominale de 6 mm, l'épaisseur du réseau lenticulaire utilisé dans le dispositif d'affichage selon l'invention serait de 1,5 mm. Ceci permet de proposer des dispositifs d'affichage, et partant, des dispositions visuelles, dans lesquels on peut mettre en phase un réseau lenticulaire de moindre épaisseur tout en respectant la longueur focale proposée d'un même réseau d'épaisseur normale correspondante. [00020] Une grande variété d'angles de vue des lenticules constituant le réseau lenticulaire est également avantageuse, puisque cela permet d'offrir à l'observateur une sensation améliorée de profondeur d'une image vue à travers le réseau lenticulaire, augmentant la réalité virtuelle en trois dimensions, par exemple. Ainsi, l'angle de vue de chaque lenticule constituant le réseau, prise individuellement, est de préférence compris entre 6 ° et 90 °. [00021] De la même manière, il est préférable de prévoir que chaque lenticule constituant le réseau lenticulaire peut avoir une longueur focale et un angle de vue différents de la lenticule qui lui est voisine. Cela permet notamment d'augmenter le nombre et la qualité des effets visuels, et jouer sur le réalisme de l'image perçu par l'observateur. [00022] L'inventeur a constaté qu'il était possible, avec le dispositif d'affichage selon l'invention, d'obtenir des dispositifs dont la forme est galbée, ce qui n'était pas réalisable jusqu'à présent avec les dispositifs connus. En effet, et de manière générale, la réduction de l'épaisseur du réseau lenticulaire permet non seulement d'alléger le poids de la structure totale, mais aussi de plier et recourber le dispositif pour créer des formes arrondies qui n'étaient pas exécutables précédemment, du fait de l'épaisseur excessive de l'ensemble des structures connues. [00023] Le dispositif d'affichage peut aussi de préférence comporter d'autres éléments fonctionnels concourant à faciliter l'entretien, la mise en place et le fonctionnement général du dispositif. Parmi ces éléments, on peut citer des moyens de réglage des positions respectives du réseau lenticulaire et du support d'image pour ainsi définir l'épaisseur de la couche d'air entre ces derniers. En effet, lors de la sortie d'usine du dispositif, celui-ci est préréglé. Il peut arriver, lors de sa mise en place ou lors d'opérations d'entretien, que le réseau lenticulaire ou le support d'image, ou les deux, soit déplacé par accident. Les moyens de réglage, par exemple des vis micromécaniques, des micromoteurs, ou tout autre système à commande distante, permettent de régler facilement ces difficultés. [00024] En ce qui concerne l'image, celle-ci peut également être collée sur un substrat rigide ou souple transparent, par exemple en verre ou en matière plastique, ou bien étre tendue à l'aide de moyens mécaniques lui assurant une planéité parfaite. Celle-ci pourra être également posée sur des substrats rigides ou souples de façon permanente ou provisoire grâce à différents moyens connus à ce jour, comme par exemple les adhésifs semi-permanents, notamment de type étiquette collante, ou par la disposition de tétons disposés en réglettes mâle et femelle, ou bien prise entre des pinces mécaniques, lui assurant une bonne tension et un parallélisme irréprochable par rapport au réseau lenticulaire. Parmi les avantages des solutions selon l'inventeur, on citera l'amélioration visuelle de l'image, en raison de la faible épaisseur du réseau lenticulaire proposé et le changement possible de l'image sans qu'il n'y ait besoin d'enlever ledit réseau lenticulaire, car celui-ci peut rester en place dans les différentes configurations envisagées. [00025] A la lumière de ce qui précède, l'inventeur a mis en évidence les différents modes d'exécution préférés du dispositif d'affichage selon l'invention permettaient notamment de fabriquer des dispositifs présentant une surface d'affichage comprise entre 0,0020 m2 et 100 m2, qui n'étaient pas possibles jusqu'à présent avec les dispositifs existants. [00026] La présente invention sera maintenant décrite en détails tout en faisant référence aux figures en annexe, sachant que celles-ci ne sont données qu'à titre d'exemple. [00027] La Figure 1 représente une vue schématique en coupe de section transversale d'un dispositif d'affichage de forme sensiblement plane selon l'invention ; [00028] La Figure 2 représente une vue schématique en coupe de section transversale d'un autre dispositif d'affichage de forme sensiblement plane selon l'invention; [00029] La Figure 3 représente une vue schématique en coupe de section transversale d'un autre mode d'exécution du dispositif d'affichage de forme sensiblement plane selon l'invention ; [00030] Les Figures 4, 5 et 6 représentent chacune une vue schématique en coupe de section transversale des modes d'exécution du dispositif d'affichage des Figures 1, 2 et 3, à la différence près que le dispositif d'affichage selon l'invention présente une forme arrondie. [00031] La Figure 7 représente une vue schématique en coupe de section transversale d'un autre mode d'exécution préféré du dispositif d'affichage selon l'invention; [00032] La Figure 8 représente une vue schématique en coupe de section transversale d'un autre mode d'exécution préféré du dispositif d'affichage selon l'invention. [00033] En considérant alors la Figure 1, un dispositif d'affichage selon l'invention comporte un réseau lenticulaire transparent 1, qui peut être en matière plastique polymérisée, ou en silicone polymérisé, c'est-à-dire à l'état cristallin. Le réseau lenticulaire 1 comportant des lenticules est collé sur un film de support transparent adhésif 2, et l'ensemble réseau lenticulaire et film transparent sont ensuite collés sur une couche de protection transparente en verre ou en matière plastique 4. De préférence, la couche de protection est en verre de sécurité. La couche de protection 4 en verre est moins épaisse que celles que l'on utilise habituellement, et le réseau lenticulaire est orienté de telle sorte que les lenticules font face au support d'image 6 portant l'image 3. En outre, on constate la présence d'une couche d'air 5 entre le réseau lenticulaire 1 et l'image 3. Cette couche d'air présente une épaisseur calculée de telle sorte que la longueur focale F idéale du dispositif soit respectée. Un tel calcul peut se faire par des moyens connus en soit, par exemple, par le biais de moyens électroniques de type capacitif ou à courant de Foucault. Dans cette disposition, les valeurs additionnées de l'épaisseur de la couche d'air 5 et l'épaisseur de la lenticule du réseau lenticulaire 1 constituent ensemble la longueur focale F nécessaire à l'affichage correct de l'image 3. [000]4] La Figure 2 montre une variante du dispositif d'affichage de l'invention de la Figure 1, dans lequel le réseau lenticulaire 1 est formé d'une matière plastique thermofusible semblable à la couche de support 2 de la Figure 1, En l'occurrence, le réseau lenticulaire comportant les motifs géométriques et optiques définissant les lenticules est formé directement dans la masse de matière plastique thermofusible. En outre, l'image 3 est adossée de façon adhésive ou semi adhésive sur un support d'image 6 diffusant ou transparent en verre ou en matière plastique. [000]5] La Figure 3 représente encore une autre variante du dispositif d'affichage selon l'invention, les différences principales étant expliquées ci-après. L'ensemble des éléments principaux sont présents, à savoir le réseau lenticulaire 1, l'image 3 sur son support d'image 6, pris en sandwich par des moyens mécaniques 7 et 8, par exemple des profilés 7 et des tiges, boulons, ou vis 8, situés en périphérie du dispositif d'affichage, afin d'assurer la planéité requise à cet agencement, l'ensemble étant rigidifié par un profilé 9 spécifique assurant au montage tous les réglages nécessaires. [00036] Les Figures 4, 5 et 6 représentent des formes alternatives des dispositifs décrits pour les Figures 1, 2 et 3, la différence principale étant que ces dispositifs présentent une forme arrondie ou courbe. Un des avantages des formes arrondies du dispostif d'affichage selon l'invention est la possibilité de donner à l'observateur un plus grand angle de vue, grâce notamment à l'épaisseur réduite du réseau lenticulaire, qui devient de ce fait plus flexible. [00037] En outre, les différents dispositifs d'affichage tels que décrits en détails ci- dessus peut comporter des moyens d'éclairage, par exemple, une ou plusieurs sources de lumière 10, par exemple disposées en périphérie. Ces sources de lumière peuvent être, par exemple, des diodes électroluminescentes (DEL) ou des tubes fluorescents placés dans des endroits appropriés dans la couche d'air 5. [00038] Les Figures 7 et 8 représentent des dispositifs d'affichage sous forme de mobilier d'affichage lumineux ou réflectif à visualisation d'image en relief et à effet auto-stéréoscopique, c'est-à-dire en vision de relief sans lunette. Ces dispositifs d'affichage comportent une surface vitrée transparente 2 ou semi transparente, par exemple une glace sans tain, d'épaisseur variable comprise entre 2 mm et 19 mm. Ce verre peut être en verre de sécurité, feuilleté, blindé, ou à couches métalliques transparentes, par exemple, du type connu sous la référence ITO de formule N203+SN02. Le réseau lenticulaire 1 possède des lenticules verticales, horizontales, ou diagonales, qui peuvent être de forme sphérique, ou demi-sphérique, avec toutes les orientations désirées. L'épaisseur du réseau lenticulaire est volontairement réduite, car les lenticules sont orientées vers l'image 3 et non pas vers l'observateur. Les lenticules peuvent être collées sur la face antérieure d'une couche de protection telle que le verre, ou selon des techniques connues de fabrication de réseaux lenticulaires. Enfin, une couche d'air 5, dont l'épaisseur est déterminée de sorte que la longueur focale des lenticules en direction de l'image 3 ait son point de convergence sur l'image 3, qui est alignée de manière à être en phase avec lesdites lenticules, et ce de manière également connue. L'image 3 peut être imprimée sur du papier, une matière plastique ou du verre. Par exemple, un support photographique, du type Duratrans®, Ektachronne®, peut convenir. L'image peut aussi être collée de façon définitive ou provisoire avec des moyens adhésifs connus, ou encore fixée par le biais de tétons à l'aide de barres de pincement 15, également connues. Dans ce dernier cas de figure, l'image est trouée à certains endroits de sa périphérie, de sorte qu'elle vienne se positionner dans les petits tétons des barres de pincement prévues à cet effet. Un support 6 d'image en matière plastique ou en verre est également présent. Celui-ci peut être opaque ou diffusant dans le cas d'un rétroéclairage, avec une ou plusieurs surfaces lumineuses carroyées 17, garnies de diodes électroluminescentes (DEL) ou des tubes fluorescents positionnées parallèlement derrière l'image 3 ou derrière le support d'image diffusant 6. Bien entendu, ces différents éléments pourront être maintenus par une structure rigide 12, qui peut être en matière composite, en verre, en métal, en matière plastique, en pierre, en plâtre de synthèse, etc. Les dispositifs d'affichage sont équipés de platines métalliques 18 percées et taraudées où viennent se fixer des axes filetées permettant un réglage de la longueur focale F précis à l'aide de vis micromécaniques 20. L'intérieur de ce dispositif d'affichage peut être équipé en périphérie de moyens d'éclairage 10, par exemple des diodes électroluminescentes (DEL), ou des tubes fluorescents, entourés de déflecteurs 11.
Pour permettre un ajustement aisé de l'épaisseur de la couche d'air 5 entre le dessus des lenticules du réseau lenticulaire 1 et l'image 3, des vis micro-mécaniques 20 sont positionnées de sorte à pouvoir se caler sur des surfaces aimantées 19, et ainsi maintenir en même temps la surface de la couche de protection en verre 4, et le support d'image 6. On peut également prévoir des charnières 13, connues en soi, conçues pour le travail avec le verre, et ajustables, ainsi assurant le maintien des verres et les réglages utiles de planéité et d'épaisseur de couche d'air nécessaire au dispositif d'affichage. [00039] On remarquera que, quel que soit l'agencement spécifique du dispositif selon l'invention, les images 3 peuvent être de petites ou très grandes dimensions, et sont positionnées derrière le réseau lenticulaire 1, faces aux lenticules de ce dernier. En outre, l'épaisseur du réseau lenticulaire est inférieure à la longueur focale F existant dans les réseaux lenticulaires du commerce, ce qui améliore notamment, de manière considérable, le prix de fabrication, le poids, et la qualité du rendu optique du dispositif d'affichage. [00040] En ce qui concerne la couche d'air 5, celle-ci peut être calibrée lors de la fabrication du dispositif d'affichage, ou bien lors de son installation, par exemple, par des moyens 16 électroniques à l'aide de technologie mesureuse, capacitive ou a courant de Foucault 16, notamment et par exemple, du type commercialisé sous la référence NCDT, ou Eddy NCDT 3010, vendues par la société Micro Epsilon. L'ajustage de l'épaisseur de la couche d'air 5 peut se faire, par l'agencement approprié de moyens mécaniques à l'aide de vis micromécanique 8 placée à des endroits appropriés dans le dispositif d'affichage. Ainsi, il sera possible de régler l'épaisseur de la couche d'air 5, soit en avançant ou en reculant la surface vitrée placée à l'avant, ou bien rapprocher ou reculer le support d'image à l'aide de ces même vis micromécaniques 8.