FR3025615A3 - Dispositif de calibration d'images - Google Patents

Abstract

Dispositif de réglage mécanique (30) de la position d'un projecteur (12) disposé sur une plaquette (23), Caractérisé en ce que la plaquette (23) est apte à pivoter autour de trois axes (19) pour modifier l'orientation du projecteur par rapport au plan d'une paroi de projection.

Description

1 DISPOSITIF DE CALIBRATION D'IMAGES Domaine technique de l'invention La présente invention concerne la diffusion des images sur les murs d'une salle de réalité virtuelle.

La présente invention concerne également la diffusion des images sur au moins deux écrans disposés côte à côte. Etat de la technique Dans le monde de la réalité virtuelle, il est intéressant de disposer d'un environnement immersif. Ledit environnement immersif peut être produit dans une salle immersive telle qu'un CAVE ou par un casque de réalité virtuel qui réduit cependant le champ de vision d'un utilisateur. Le CAVE pour «Cave Automatic Virtual Environment» en anglais est un dispositif de navigation en environnement virtuel qui comporte une salle immersive comprenant un espace délimité par des parois comprenant un plancher et des cloisons verticales.

Ladite salle est équipée de systèmes de diffusion d'images qui peuvent être des moyens de vidéo-projection et de systèmes de détection comportant par exemple des caméras de détection ou « trackers » en anglais, lesdits systèmes de diffusion et de détection étant disposés de manière préférentielle aux extrémités de la salle immersive.

Lesdits systèmes de diffusion sont aptes à diffuser des images sur les parois de la salle. Les systèmes de détection sont destinés à détecter des mouvements et à relever des positions de moyens de captation puis à adresser des informations à une unité de contrôle qui est alors apte à commander la diffusion d'images sur les parois de la salle immersive.

Chaque système de diffusion diffuse ainsi des images sur une paroi de la salle immersive et l'unité de contrôle commande la projection en continu d'images d'environnement pour former l'horizon virtuel de l'utilisateur. L'horizon virtuel de l'utilisateur est apte à être modifié suivant la navigation dudit 3025615 2 utilisateur ainsi que par les déplacements du point de vue de l'utilisateur. Lesdites images doivent donc être continues d'une paroi à une autre paroi voisine afin de produire l'environnement immersif lorsque l'utilisateur tourne la tête.

5 Pour diffuser des images de façon optimale sur un écran, un projecteur doit être positionné en face de l'écran, de façon parfaitement perpendiculaire à l'écran. Lorsque la disposition dudit projecteur n'est pas perpendiculaire audit écran, les images projetées sur l'écran peuvent être présentées sous forme de trapèze, c'est-à-dire par exemple que la hauteur de l'image d'un côté gauche ou 10 droit peut être inférieure à la hauteur de ladite image du côté opposé, notamment pour les projecteurs ne possédant pas de réglages permettant d'éviter l'affichage d'images sous forme de trapèzes tout en respectant la taille de l'image et la trame (maillage de pixels). La continuité géométrique des images diffusées d'une paroi à une autre paroi voisine n'est donc plus assurée, 15 ce qui peut être la cause de décrochages dans l'environnement immersif. D'autres types de projecteurs pouvant offrir cette possibilité de réglages présentent par contre l'inconvénient que l'image projetée ne respecte pas la forme et la taille originales de l'image. Ce type de réglage crée généralement un masque virtuel sur la trame de projection et génère une image crénelée qui 20 empêche de faire une image propre entre deux projections contigües sur des parois voisines. La publication WO-A1-2009019956 divulgue un dispositif de réglage mécanique en translation selon un axe d'un projecteur d'images pour disposer de façon optimisée ledit projecteur et l'écran dans l'espace de projection.

25 Les dimensions des images projetées sur une paroi fixe dans l'espace de projection peuvent cependant présenter des différences géométriques avec la surface de ladite paroi fixe. Bref résumé de l'invention Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients et la présente invention a pour objet un dispositif de réglage mécanique d'un projecteur 3025615 3 d'images dans une salle immersive apte à produire des images sur une paroi fixe parfaitement alignées avec la surface de projection. L'invention propose plus particulièrement un dispositif de réglage mécanique de la position d'un projecteur disposé sur une plaquette, 5 caractérisé en ce que la plaquette est apte à pivoter autour de trois axes de pivotement pour modifier l'orientation du projecteur par rapport au plan d'une paroi de projection. De manière avantageuse, ladite plaquette peut être pivotée autour de différents axes de pivotement pour modifier l'angle formé entre la direction de 10 projection et le plan de la paroi de projection, ladite direction de projection est alignée avec l'axe optique d'une lentille de projection du projecteur. De cette façon, il est aisé de produire des images alignées avec la surface de la paroi de projection. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, 15 - les axes de pivotement sont concourants en un point fixe. De manière avantageuse, les axes de pivotement sont concourants en un point fixe afin d'obtenir un réglage optimal de l'image projetée sur la surface de la paroi de projection. En effet, ledit point fixe permet de maintenir un point de référence lors des multiples déplacements en pivotement de la plaquette. 20 -le point fixe est confondu avec le point focal d'une lentille du projecteur. Avantageusement, le point fixe est confondu avec le point focal de la lentille du projecteur afin d'assurer que l'axe optique passe par ledit point fixe et ainsi de faciliter et d'optimiser le réglage du positionnement du projecteur par 25 rapport à la surface de la paroi de projection. - le dispositif comprend au moins une plaquette supérieure disposée au-dessus d'une plaquette inférieure apte à pivoter autour d'un axe inférieur, la plaquette supérieure étant apte à pivoter autour d'un axe supérieur dont la direction est sécante à la direction de l'axe inférieur.

3025615 4 De façon avantageuse, le dispositif comprend une succession d'une plaquette supérieure disposée au-dessus d'une plaquette inférieure, la plaquette supérieure étant apte à pivoter autour d'un axe supérieur par rapport à la plaquette inférieure elle-même apte à pivoter autour d'un axe inférieur, les 5 directions des axes supérieur et inférieur étant sécantes. Ainsi les différentes plaquettes peuvent être manipulées en pivotement autour d'axes différents et sécants deux à deux pour obtenir pour la plaquette finale sur laquelle est disposé le projecteur un angle de pivotement désiré. -la plaquette supérieure est apte à être inclinée par rapport à la 10 plaquette inférieure autour de l'axe supérieur de pivotement. De manière avantageuse, la plaquette supérieure peut être inclinée par rapport à la plaquette inférieure pour permettre un réglage plus précis des plaquettes entre elles. L'axe de pivotement de la plaquette supérieure est en effet parallèle au plan de la plaquette inférieure. 15 -le dispositif comporte un moyen de support sur lequel sont disposées les plaquettes supérieures. Avantageusement, le dispositif est relié à un élément d'accrochage par un moyen de support qui peut être une plaque de support de l'ensemble du dispositif ou un axe sensiblement parallèle à l'axe inférieur de pivotement de la 20 plaque inférieure. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels 25 -la figure 1 représente une vue schématique d'une salle immersive. -la figure 2 représente une vue schématique de face du dispositif selon l'invention. -la figure 3 représente une vue schématique de profil du dispositif selon l'invention.

3025615 5 Description détaillée des figures Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. La figure 1 représente schématiquement un utilisateur dans une salle 5 immersive 10. Afin de mieux appréhender des problèmes d'apparence et d'esthétique de véhicule automobile par exemple, il est intéressant de disposer d'une salle immersive 10 qui permet de reproduire à l'échelle 1 et en tridimensionnel les éléments d'examen dudit véhicule. Tel que représenté en figure 1, le CAVE 10 pour «Cave Automatic Virtual Environment» en anglais 10 CAVE, comprend une salle assimilée à un parallélépipède, limitée par au moins trois parois 11 verticales, planes, jointes et comprises entre un plafond et un plancher. Ladite salle est équipée de caméras ou capteurs 14 et de projecteurs 12 pour diffuser des images stéréoscopiques de l'environnement afin de procurer un effet tridimensionnel des objets en examen, lesdits caméras ou 15 capteurs et lesdits projecteurs étant disposés de manière préférentielle aux extrémités du plafond ou du plancher. Les images peuvent être de ce fait diffusées sur toutes les parois ainsi que sur le plafond et le plancher, de façon simultanée par différents projecteurs ; de façon préférentielle, un projecteur diffuse des images stéréoscopiques sur la paroi vis-à-vis dudit projecteur.

20 Toutefois, l'angle formé entre la direction optique du projecteur 12 et l'axe normal au plan de la paroi 11 de projection est non nul ce qui est susceptible de générer des perturbations notamment sur les bords desdites images. En effet, l'image générée sur ladite paroi de projection peut présenter des aberrations et notamment ladite image est susceptible de présenter une forme trapézoïdale 25 sur la paroi. De ce fait, les images projetées sur deux parois voisines peuvent présenter une discontinuité entre elles, ce qui oblige à régler la diffusion par les différents projecteurs 12 des imagesl6 entre elles. Il est cependant plus aisé de pouvoir régler le positionnement d'un projecteur 12 en vis-à-vis de la paroi de projection de telle façon que l'image projetée remplisse la surface totale de 30 ladite paroi.

3025615 6 Un objet de l'invention est donc un dispositif de support 30 d'un projecteur apte à permettre le réglage de la position dudit projecteur 12 de façon à ce que l'image projetée 16 sur la paroi de projection 11 remplisse la totalité de la surface de ladite paroi.

5 Selon les figures 2 et 3, le dispositif de réglage comprend une plaquette d'installation 23i apte à recevoir un projecteur 12 et des moyens de réglage 31 en pivotement de ladite plaquette d'installation selon trois axes X, Y, Z d'un repère sensiblement orthonormé lié à ladite plaquette d'installation qui comprennent donc un axe vertical Z orthogonal au plan de la plaquette 10 d'installation, un axe longitudinal X sensiblement parallèle à l'axe optique 24 du projecteur et parallèle au plan de ladite plaquette 23i, et un axe transversal Y orthogonal à l'axe longitudinal et parallèle au plan de ladite plaquette 23i. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif 30 comprend un moyen de support (non représenté) qui est fixé de façon préférentielle contre 15 une paroi de support de la salle immersive en regard avec la paroi de projection. Ledit moyen de support peut être un élément compris dans une liste comprenant une plaque de support horizontale, un axe dont la direction est parallèle au plan de la paroi de support. Le moyen de support porte une première plaquette 231 de support apte 20 à pivoter autour d'un axe vertical Z parallèle à la paroi de support. Ledit axe vertical passe par un point de référence 17. Au-dessus de ladite plaquette 231 sont disposées des plaquettes supérieures 23. On comprend dans la suite de la description par les termes supérieur et inférieur les positions relatives d'un élément, notamment une plaquette 23, par rapport à un autre élément, 25 notamment une plaquette 23, de même type. Au-dessus de ladite première plaquette 231 est disposée une deuxième plaquette 232 supérieure apte à pivoter autour d'un axe de pivotement 192 supérieur dont la direction est sécante à la direction de l'axe inférieur 191 de la plaquette inférieure 231. L'axe de pivotement supérieur est sensiblement 30 horizontal et agencé au droit d'un point de référence 17 et de façon parallèle à l'axe optique 24 du projecteur 12 de façon sensiblement parallèle à l'axe 3025615 7 longitudinal X. L'écartement au droit du point de référence 17 entre la plaquette supérieure 232 et la plaquette inférieure 231 demeure donc inchangé quel que soit le pivotement de la plaquette supérieure par rapport à la plaquette inférieure. On comprend par écartement la hauteur entre deux points 5 appartenant à deux éléments. Un système de réglage 32 de l'écartement entre la plaquette inférieure 23 et la plaquette supérieure 23 est agencé de manière préférentielle à un bord d'extrémité de ladite plaquette 23 supérieure. Le système de réglage peut comprendre une vis 22 traversant un orifice entouré d'une pièce de pivot associé à une glissière 21défini dans la plaquette inférieure 10 231 et enfoncé dans la paroi supérieure par un élément de pivot 20. De cette façon en tournant ladite vis, l'écartement entre les plaquettes supérieure 232 et inférieure 231 au niveau de ladite vis peut varier. La vis de réglage 22 est adaptée à suivre le pivotement de la plaquette supérieure 23. La plaquette supérieure peut alors être inclinée par rapport au plan de la plaquette inférieure.

15 L'élément de pivot permet ladite inclinaison tout en maintenant reliées les plaquettes supérieure et inférieure entre elles. Au-dessus de la deuxième plaquette 232 est disposée une troisième plaquette 233 susceptible de pivoter autour d'un axe de pivotement 193 dont la direction est sensiblement horizontale et sécante à la direction de l'axe inférieur 20 192 de pivotement de la plaquette inférieure 232. Selon les figures 2 et 3, la direction de l'axe supérieur 193 de pivotement est sensiblement parallèle à l'axe transversal Y et passe par le point de référence 17. La troisième plaquette est susceptible de pivoter autour de l'axe supérieur transversal 193 de pivotement d'avant en arrière. La troisième plaquette 233 est maintenue en liaison à la 25 deuxième plaquette 232 par des moyens de fixations disposés dans le prolongement de l'axe de pivotement transversal 193. L'écartement entre la troisième 233 et la deuxième plaquette 232 au droit du point de référence 17 reste inchangé quelle que soit le pivotement de la troisième plaquette par rapport à la deuxième plaquette.

30 De manière préférentielle, le point de référence 17 est confondu avec le point focal d'une lentille 18 de projection du projecteur. Ainsi les différents 3025615 8 déplacements en pivotement des plaquettes sont aptes à modifier la direction de l'axe optique 24 de ladite lentille et les images sur la paroi de projection. L'objet de l'invention est atteint : le dispositif de réglage 30 permet de modifier l'angle formé par la direction optique du projecteur et le plan de la paroi 5 de projection pour ajuster de façon optimale la surface de l'image projetée à la surface de la paroi de projection. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette prise, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

10 C'est ainsi notamment que les axes de pivotement des différentes plaquettes peuvent ne pas être orthogonaux deux à deux sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. Le dispositif peut aussi comprendre un quartier de sphére apte à être déplacé en rotation selon les trois axes d'un référentiel orthonormé dont le 15 centre est confondu avec le centre de la sphère. Ledit centre est aussi confondu avec le point focal de la lentille du projecteur. La fixation du quartier de sphère à une position choisie peut être effectuée par l'intermédiaire d'une vis radiale débouchant dans un élément de fixation fixe.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de réglage mécanique (30) de la position d'un projecteur (12) disposé sur une plaquette (23), Caractérisé en ce que la plaquette (23) est apte à pivoter autour de trois axes (19) pour modifier l'orientation du projecteur par rapport au plan d'une paroi de projection.
2. 2. Dispositif (30) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les axes de pivotement (19) sont concourants en un point fixe (17).
3. 3. Dispositif (30) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le point fixe (17) est confondu avec le point focal d'une lentille (18) du projecteur.
4. 4. Dispositif (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif comprend au moins une plaquette supérieure (232, 233) disposée au-dessus d'une plaquette inférieure (231, 232) apte à pivoter autour d'un axe inférieur (191, 192) , la plaquette supérieure étant apte à pivoter autour d'un axe supérieur (192, 193) dont la direction est sécante avec la direction de l'axe inférieur de pivotement.
5. 5. Dispositif (30) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaquette supérieure (232, 233) est apte à être inclinée par rapport à la plaquette inférieure (231, 232) autour de l'axe supérieur de pivotement (192, 193).
6. 6. Dispositif (30) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif comporte un moyen de support sur lequel sont disposées les plaquettes supérieures.
7. 7. Dispositif (30) selon l'une quelconques des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'écartement entre les plaquettes (23) supérieure et inférieure demeure inchangé au droit d'un point de référence (17) quel que soit le pivotement de la plaquette supérieure (232, 233) par rapport à la plaquette inférieure (231, 232).