FR3105842A1 - Assemblage gonflable pour affichage video - Google Patents

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FR3105842A1
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FR
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inflatable structure
inflatable
video
captive
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Pending
Application number
FR1915504A
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Inventor
Ekko PINEAU
Nicolas Deleforterie
Emmanuel Fievet
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Aircaptif
Thales SA
Original Assignee
Aircaptif
Thales SA
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Publication date
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Priority to US17/789,118 priority patent/US20230341759A1/en
Priority to AU2020414297A priority patent/AU2020414297A1/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/58Projection screens collapsible, e.g. foldable; of variable area
    • G03B21/585Inflatable screens

Abstract

Le document décrit des procédés et des dispositifs pour affichage vidéo, notamment un assemblage comprenant: une structure gonflable à air captif selon une forme incurvée ou une portion de sphère tronquée ; un support d’affichage; et un système de maintien entre ladite structure gonflable et ledit support d’affichage. Des développements décrivent: l’utilisation de toile d’écran pour projection vidéo et/ou d’écrans flexibles, notamment de type OLED; des variantes de système maintien (mécanique, électrique, etc), notamment des tendeurs ; différents arrangements pour former la structure gonflable à air captif ; l’utilisation de contreforts et/ou de traverses de renfort ; l’utilisation d’un ou de plusieurs capteurs et/ou actionneurs, notamment pour des asservissements divers ; l’utilisation d’un ou de plusieurs projecteurs à focale courte ; des applications de télétravail, vidéo-ludique, de simulateur ou autres, associées à des dimensions d’écran de quelques mètres à quelques dizaines de mètres. Des aspects de logiciels sont décrits. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

ASSEMBLAGE GONFLABLE POUR AFFICHAGE VIDEO
Domaine de l’invention
Le document décrit des procédés et des systèmes gonflables à air captif pour de l’affichage vidéo, et notamment des assemblages pour écrans incurvés voire sensiblement sphériques.
Etat de la Technique
Les systèmes visuels incurvés ont une utilisation répandue dans le domaine de la simulation pour offrir aux pilotes ou conducteurs un environnement visuel immersif par des images de synthèse avec un large champ vertical et horizontal. Il existe une grande diversité de types d’affichage pour ce type de simulation aéronautique. Dans le domaine de la projection, différents types d’écrans existent.
Les écrans utilisés pour la projection sont généralement partiellement sphériques ou hémisphériques. Ils présentent une surface réfléchissante incurvée horizontalement et verticalement (large champ horizontal et vertical pour une immersion maximale).
La plupart des écrans actuellement commercialisés sont construits à partir de «pétales» ou «panneaux» i.e. des sous-parties d’écrans qui sont assemblés jointivement sur une structure métallique. Ces panneaux sont généralement fabriqués à partir de moules. Le choix de dimensions est réduit et la production d’écrans de tailles différentes nécessite la création d’outillage spécifique.
Parmi de nombreux problèmes techniques (e.g. de conception et/ou de fabrication), il n’est en particulier pas décrit comment fabriquer des écrans à géométrie variable. Avec les structures connues, obtenir des dimensions variables d’écran est excessivement complexe et onéreux (coûts non récurrents, outillage spécifique ou trop important, etc). Or, ce type de reconfiguration spatiale à la demande est de plus en plus impératif, par exemple pour s’adapter aux champs de vision demandés ou pour répondre à d’autres contraintes (e.g. taille de l’engin simulé, dimensions de la salle où le simulateur est installé, etc).
La littérature brevet décrit peu de solutions existantes à ce problème technique. Les approches connues ne sont pas satisfaisantes ou présentent des limitations. Le document de brevet AU333009 décrit par exemple un dôme modulable construit à partir de panneaux plastiques. L’utilisation de panneaux aux dimensions prédéfinies répond difficilement au problème technique de la variabilité des dimensions. En effet, un moule correspond à un rayon de sphère donné alors que chaque type de simulateur peut requérir une sphère de rayon différent. De plus, les moules en eux-mêmes sont onéreux à fabriquer, particulièrement dans le cas du composite, et ont par ailleurs une incidence sur le délai de fabrication de l’écran qui prend plusieurs mois. Enfin, les opérations pour créer l’écran, telles que l’empilement des couches composites ou le ponçage sont salissantes et laborieuses. Dans le cas du ponçage, les poussières sont possiblement dangereuses pour la santé.
D’autres approches consistent à réaliser des écrans avec de la toile tendue. La littérature brevet portant sur les affichages avec des structures gonflables décrivent des solutions qui présentent des limitations. Le document de brevet US7791799 décrit une structure comprenant deux toiles: un dôme soutient une première toile fixée sur sa face convexe et une seconde toile soudée à la première et maintenue en forme concave par une dépression d’air créée entre les deux toile par un dispositif d’aspiration. Cette approche consomme trop d’énergie. Le document de brevet USD682382 décrit un abri de type dôme, lequel est gonflable. Ce type de structure est dite «à air captif» (la structure est soit parfaitement hermétique ou maintenue gonflée par un faible apport continu en air). Le document de brevet DE202019100645 décrit un abri avec un toit partiellement gonflable dans lequel une peau flexible prend la forme désirée lors du gonflement des éléments de soutien fixés à celle-ci.
Traditionnellement dans le domaine de la vidéo projection, les écrans plans ou cylindriques sont constitués d’une toile. Dans le cas des écrans sphériques utilisés pour la simulation, ils sont généralement fabriqués à partir de panneaux solides. Ces panneaux sont donc sphériques, et peuvent être par exemple en plastique ou en composite. Les panneaux, principalement de forme quadrilatérale, sont créés par l’utilisation de moules. L’ensemble des panneaux peut être autoporteur ou assemblé sur une structure métallique.
Pour les écrans sphériques tronqués appliqués au domaine de la simulation sans mouvement, la solution connue est celle qui consiste en un assemblage de pétales composites, posé sur une structure métallique, mastiqué et peint. Cette solution est contraignante, onéreuse, et lente à déployer.
Toutes ces solutions sont intéressantes mais elles ne résolvent pas ou pas entièrement le problème technique posé.
Il existe un besoin pour des procédés et des systèmes d’affichage améliorés.
Le document décrit des procédés et des dispositifs pour affichage vidéo, notamment un assemblage comprenant: une structure gonflable à air captif selon une forme incurvée ou une portion de sphère tronquée ; un support d’affichage; et un système de maintien entre ladite structure gonflable et ledit support d’affichage. Des développements décrivent: l’utilisation d’écrans flexibles, notamment de type OLED, et/ou de toile d’écran pour projection vidéo; des variantes de système maintien (mécanique, électrique, etc), notamment des tendeurs ; différents arrangements pour former la structure gonflable à air captif ; l’utilisation de contreforts et/ou de traverses de renfort ; l’utilisation d’un ou de plusieurs capteurs et/ou actionneurs, notamment pour des asservissements divers ; l’utilisation d’un ou de plusieurs projecteur à focale courte ; des applications de télétravail, vidéo-ludique, de simulateur ou autres, associées à des dimensions d’écran de quelques mètres à quelques dizaines de mètres. Des aspects de logiciels sont décrits.
Dans un mode de réalisation, le système d’affichage selon l’invention est fabriqué à partir d’un écran en tissu, maintenu en place et tendu de diverses manières.
Avantageusement, la structure selon l’invention ne nécessite pas de moule. Les dimensions peuvent être facilement déterminées. L’utilisation de matériaux dont la fabrication est fastidieuse, comme les composites, n’est pas requise.
Avantageusement, les matériaux utilisés (plastique et/ou tissus) sont légers et compactables, rendant le système d’affichage aisément transportable et déployable.
Avantageusement, les matériaux utilisés font que l’écran complet est léger et, lorsqu’il est correctement plié, assez compact pour être transportable par une ou deux personnes.
Avantageusement, le montage est simplifié (gonfler l’écran), rapide et stable. Un montage peut typiquement être réalisé en moins d’une journée par deux personnes, étant donné qu’il n’y a ni vissage, ni opérations de finitions à effectuer telles que ponçage, masticage ou peinture.
Avantageusement, la solution répond au problème technique de variabilité des dimensions car il n’y a pas d’exigences en matière de moules, ni d’outillages spécifiques. Un changement de rayon ou de champ de l’écran n’implique qu’une modification du programme et des paramètres de découpe de la machine qui découpe les tissus et/ou les plastiques.
Avantageusement, les systèmes et procédés selon l’invention ne requièrent pas de fabrication de moule. Le déploiement et l’utilisation sont significativement accélérés comparés à la pose de structures articulées.
Avantageusement, les modes de réalisation décrits sont modulaires. Chacune des parties de l’affichage connaît plusieurs déclinaisons techniques, ce qui permet de répondre à un large ensemble de besoins différents.
Avantageusement, la solution proposée convient au domaine de la projection d’images pour la simulation sans mouvement relatif du ou des systèmes de vidéo-projection (« sans motion», pas de cinéma dynamique). Cependant, son application peut être étendue à tout domaine faisant appel à la projection vidéo ou l’affichage vidéo, tel que le cinéma, les planétariums et autres applications appartenant aux domaines des loisirs, de l’éducation, ou de l’évènementiel etc. En particulier, des modes de réalisations rendent possible des installations de grande envergure (e.g. pour la simulation d’hélicoptère), ou, à l’autre extrême pour des consoles de jeu de salon (aux dimensions plus contraintes, voire exiguës).
Description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’aide de la description qui suit et des figures des dessins annexés dans lesquels:
La illustre un mode de réalisation spécifique de l’invention, dans une configuration pour de la vidéo-projection;
La illustre un exemple d’un mode de réalisation de l’invention, dans une configuration à écrans flexibles;
La illustre un exemple de mode de réalisation de l’invention, avec instrumentation et asservissement;
La illustre un exemple de mode de réalisation spécifique de l’invention;
La illustre un exemple de renfort pour la structure gonflable, dans un mode de réalisation spécifique de l’invention;
La illustre un autre exemple de renfort pour la structure gonflable, dans un mode de réalisation spécifique de l’invention ;
Description détaillée de l’invention
L’assemblage selon l’invention comprend trois parties: i) une structure entièrement gonflable à air captif, ii) un support d’affichage et iii) un système d’accrochage ou d’interconnexion entre la structure gonflable et le support d’affichage. Chacune de ces trois parties peut faire l’objet de très nombreuses variantes décrites ci-après. La combinatoire est donc significative. Il existe deux extrêmes dans le continuum de solutions: la première lorsque le support d’affichage est une toile de projection (pour de la vidéo projection) et la seconde lorsque le support d’affichage est constitué d’un ou de plusieurs écrans flexibles. Certains modes de réalisation peuvent aussi combiner projection vidéo et écran d’affichage vidéo.
Les dimensions de l’assemblage sont variables, typiquement depuis 1,50 m de diamètre (e.g. application vidéo-ludique, sphère de travail ou de télé-présence) jusqu’à une quinzaine de mètres de diamètre (e.g. simulateur d’hélicoptère).
Pour un cas spécifique (simulateur d’hélicoptères), le périmètre fait 18 m au sol pour environ 3 m de diamètre. Le dimensionnement va de 1 m à 4 m pour le rayon. La hauteur de la structure gonflable permet typiquement un angle de vue de 60° (angle de bas en haut) et un F.O.V de 170° ou plus (angle de gauche à droite). Il n’existe aucune contrainte en matière de géométrie ou d’angles de vie. Par exemple, deux projecteurs à focale courte peuvent chacun gérer 180° de FOV. Bien d’autres configurations sont possibles.
Une ou plusieurs des parties de l’assemblage selon l’invention peut être instrumentée par un ou plusieurs capteurs et/ou actionneurs.
Dans un mode de réalisation, la structure gonflable comprend un ou plusieurs points de gonflage (e.g. 4 points)
Il est décrit un assemblage pour affichage vidéo, comprenant : une structure gonflable selon une forme incurvée ou une portion de sphère tronquée ; un support d’affichage ; et un système de maintien entre ladite structure gonflable et ledit support d’affichage.
Il est décrit un assemblage pour affichage vidéo, comprenant : une structure gonflable à air captif selon une forme incurvée ou une portion de sphère tronquée ; un support d’affichage ; et un système de maintien entre ladite structure gonflable à air captif et ledit support d’affichage.
Dans un mode de réalisation, le système d’affichage gonflable à air captif comprend une toile fixée à la structure gonflable lorsque cette dernière est gonflée, la toile prenant la forme désirée pour pouvoir projeter des images en sa partie concave.
Dans un mode de réalisation, le système d’affichage utilise la technologie à air captif pour créer une structure gonflable sphérique, avec une toile adaptée à la projection fixée en plusieurs points sur sa partie concave et qui, lorsqu’elle est gonflée, permet à la toile de prendre la forme désirée.
Un système à air captif est plus économique quant à l’énergie nécessaire au maintien de la structure. Les risques de crevaison peuvent être gérés en compartimentant les espaces et/ou en multipliant les points de gonflage.
Les accroches et compléments d’accroches peuvent être en velcro ou équivalent. Les systèmes d’accroche peuvent être entièrement mécaniques (clips), ou électromécanique (e.g. électro-aimant, etc), ou chimiques (e.g. colle).
Dans un développement, le support d’affichage porte un ou plusieurs écrans flexibles, notamment de type OLED.
Dans un développement, le support d’affichage est une toile d’écran pour projection vidéo.
Dans un développement, le système de maintien (ou «système d’accroche») est une partie indépendante. Dans un autre développement, le système de maintien est une définition périmétrique qui contient, en plus de ses composants propres, des parties du support d’affichage (des encoches pré-cousues) et/ou de la structure gonflable (carrés cousus avec tige pour accroche des tendeurs). Le découplage permet plus de combinaisons. Dans un mode de réalisation, le système de maintien est réduit à zéro: la structure gonflable s’associe à la toile d’écrans par des velcros. Dans un développement, le système de maintien correspond à des accroches réparties ou à répartir sur la surface de la partie concave de la structure gonflable et des compléments aux accroches répartis ou à répartir sur la surface convexe du support d’affichage.
La structure gonflable et le support d’affichage peuvent donc comprendre des points d’attaches prédéfinis, et configurés pour accueillir les accroches ou compléments aux accroches (notamment des tendeurs).
Dans un développement, le système de maintien comprend des tendeurs à réglage manuel et/ou télécommandés à distance.
Dans un développement, la structure gonflable à air captif comprend plusieurs sous-parties pouvant être gonflées indépendamment les unes des autres, lesdites sous-parties étant associées à des points de gonflages distincts. Le gonflage/dégonflage peut notamment être adaptatif.
Dans un développement, une partie ou toutes les sous-parties de la structure gonflable à air captif sont tubulaires, les sous parties tubulaires étant soudées et/ou collées entre elles.
Dans un développement, les sous-parties de la structure gonflable forment des motifs. Les motifs peuvent former un treillis, ou un réseau de mailles ou un réseau réticulaire. Les motifs peuvent être en damier, en frise, en fractales, etc.
Dans un développement, la structure gonflable à air captif est renforcée par un ou plusieurs contreforts et/ou traverses horizontales et/ou verticales.
Dans un développement, la structure gonflable à air captif est renforcée une armature rigide articulée. L’armature de renforcement peut être en bois et/ou en métal, et/ou en fibre de carbone
Dans un développement, la structure gonflable et/ou le support d’affichage comprennent un ou plusieurs capteurs et/ou actionneurs, notamment une caméra d’acquisition vidéo et un gonfleur.
Dans un développement, l’assemblage selon l’invention comprend en outre un processeur local et/ou des ressources de calcul accédées à distance pour un asservissement du gonflement/dégonflement de la structure gonflable à air captif et/ou des actionneurs de tensions du support d’affichage aux déformations de la vidéo affichée.
Dans un mode de réalisation, l’assemblage selon l’invention comprend en outre une ou plusieurs caméras pour la reconstruction en trois dimensions de la forme du support d’affichage accrochée à la structure gonflable à air captif, et des ressources de calcul pour déterminer les sous-parties à regonfler et/ou dégonfler.
Dans un développement, l’assemblage selon l’invention comprend en outre un projecteur laser, notamment à focale courte. Un projecteur laser à courte focale réduit l’encombrement tout en garantissant de bonnes conditions de luminosité et de contraste. Les utilisations de la projection et d’écrans flexibles peuvent être combinées.
Il est décrit un procédé de gestion d’un système gonflable à air captif pour affichage vidéo. Les étapes du procédé peuvent notamment comprendre une ou plusieurs des étapes comprenant: déterminer la forme en trois dimensions d’un écran de projection, cette forme comprenant des parties convexes et/ou des parties concaves ; déterminer le nombre et la forme respective des sous-parties d’une structure gonflable pour le support de ladite forme en trois dimensions ; gonfler et/ou dégonfler une ou plusieurs sous-parties de la structure gonflable, notamment en fonction des parties déformées de l’affichage vidéo.
Il est décrit un produit programme d’ordinateur, ledit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code permettant d’effectuer une ou plusieurs étapes du procédé, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
La illustre un mode de réalisation spécifique de l’invention, dans une configuration pour de la vidéo-projection.
Dans un mode de réalisation, l’assemblage selon l’invention comprend une structure entièrement gonflable à air captif 100 laquelle accueille et porte 105 une toile d’écran 110.
Vidéo projection
La toile d’écran sert de support à de l’affichage vidéo par projection (un ou plusieurs vidéoprojecteurs, e.g. vidéoprojecteur 120, peuvent être utilisés. Les vidéoprojecteurs peuvent être montés sur des portiques en métal (non représentés), notamment en hauteur. Il est possible d’utiliser un ou plusieurs vidéoprojecteurs à focale courte, lesquels seront alors placés presque contre le support d’affichage en toile.
Mode de réalisation à air captif
Ce mode de réalisation entièrement gonflable est particulièrement avantageux en termes de compacité (lorsqu’elle est repliée la structure sans peut tenir dans un sac à dos ou une valise de voyage) et corrélativement de vitesse de déploiement (le gonflage par exemple électrique nécessite moins de cinq minutes, et moins encore si plusieurs entrées de gonflage sont prévues). Aucune compétence ou qualification particulière n’est requise pour effectuer la mise en place.
Air captif
Les différents modes de réalisation de l’invention utilisent de l’air captif pour le maintien de la structure gonflable. Une pression de 0,15 à 0,3 bars environ en surplus de la pression atmosphérique. Le système est donc étanche.
Structure gonflable 100
Plus en détails, la structure 100 présente une forme incurvée ou une portion de sphère tronquée. Composée de boudins ou tubes, la structure gonflable peut comporter un ou plusieurs points de gonflage e.g. 101, selon que l’air est compartimenté dans un ou plusieurs sous-parties (gestion des risques de crevaison, ou options de gonflage plus rapide, etc). Des éléments de renfort de la structure gonflable seront décrits ci-après.
Dans un mode de réalisation, la structure gonflable à air captif est faite d’un tissu (résistant aux crevaisons) comprenant plusieurs sous-couches de matériaux différents: par exemple du polyuréthane pour la chambre à air (d’une épaisseur de 80 microns à 150 microns) et une couche de dacron qui est un textile fondu dans une résine (particulièrement résistant aux effets de traction). Une grande variété de toile est possible (variations des couches, tissage, etc).
De nouveaux matériaux peuvent permettre en partie une autoréparation des fuites. Les matériaux autocicatrisants actuels comprennent trois catégories de mécanismes d'auto cicatrisation (e.g. microcapsules, réseaux vasculaires ou intrinsèque). Dans les matériaux à base de microcapsules, un agent cicatrisant est protégé au sein de minuscules coquilles sphériques, qui se rompent en cas de dommage. Dans les matériaux vasculaires, l'agent cicatrisant est transporté par un réseau de capillaires. Quant aux matériaux à auto-cicatrisation intrinsèque, la propriété est généralement inscrite dans le réseau chimique du matériau polymère (réparations moléculaires, tels que la création de liaisons hydrogène, des interactions ioniques et la mobilité et l'enchevêtrement des chaînes du polymère).
La géométrie de la structure gonflable peut être très variée (les illustrations présentent des structures rectangulaires, mais des boudins orientés autrement que de manière horizontale ou verticale permettent la mise en œuvre de motifs, de treillis divers. Un treillis peut être un système triangulé, formé par l'assemblage de barres verticales, horizontales et diagonales formant notamment des triangles, de sorte que chaque barre subisse un effort acceptable, et que la déformation de l'ensemble soit modérée. Dans un mode de réalisation, la structure gonflable comprend des carrés d’environ 40 cm par 40 cm.
Support d’affichage, en toile 110
Dans un mode de réalisation, la toile de projection répond à des exigences optiques / visuelles (grain, réflectance, résolution, luminosité réfléchie etc). Dans le cas aéronautique, pour des simulateurs, le régulateur édicte par exemple des tolérances des normes en termes de résolution, de contraste, de qualité de tissu, etc; la réglementation impose en outre des valeurs minimum ou maximales de distance, de diamètre, etc, lesquelles servent à contraindre les différents dispositifs.
Pour une application de réalité virtuelle immersive, notamment vidéo-ludique, une console de jeu couplée à un projecteur à focale courte et un assemblage pour l’affichage vidéo selon l’invention permettent de la «coopération locale» («couch co-op» en anglais), laquelle n’est pas naturellement possible avec des casques de réalité virtuelles (RV ou VR en anglais), lesquels peuvent présenter trop de limitations pour certains usages et certaines préférences personnelles. Le télétravail peut également bénéficier des modes de réalisation de l’invention (une table de bureau personnelle peut comprendre et déployer une surface d’affichage selon l’invention, par vidéo projection, à focale courte ou par l’arrière). Un grand écran flexible nécessite également un support de conformation, en la structure gonflable.
Dans un mode de réalisation, la toile d’écran 110 est formée d’une seule et même pièce (e.g. tissu composé de fibres textiles et/ou plastiques; la composition de la toile d’écran peut être variable, en particulier en matière de granularité de surface). Ce mode de réalisation est avantageux en ce que la toile d’écran peut être roulée et/ou pliée: comme la structure gonflable, le déploiement aisé, rapide, et de forme compacte lorsque repliée.
Dans un mode de réalisation, la toile d’écrans est souple et peu déformable (e.g. voile de bateau).
Dans un mode de réalisation, la toile d’écran est souple et extensible.
Dans un mode de réalisation la toile est en élastomère. Dans un mode de réalisation, le support d’affichage est constitué d’une seule et même toile d’écran (fibre de tissu mélangée avec des élastiques, voire élasthanne).
Dans un mode de réalisation, la toile d’écran 110 est tissée avec incorporation durant le procédé de tissage de précontraintes (e.g. tensions, extensions, tractions, etc) dans le tissu (e.g. des fibres élastiques peuvent être tissées alors qu’étirées). En particulier, la toile peut être tissée en une seule ou en plusieurs sous-parties pouvant être assemblées de manière à positionner la toile dans une configuration en portion de sphère.
Dans un mode de réalisation, la toile d’écran 110 comprend plusieurs sous parties (e.g. 111, 112, etc), lesquels peuvent être relativement rigides et/ou souples. En effet, il est possible de différencier différentes zones de vision: les parties centrales pourront être constituées de panneaux plus rigides que les parties devant être disposé ou incurvées. Par exemple, pour une application vidéo ludique, une console de jeux associés à un vidéoprojecteur à courte focale peut être placée dans d’une structure gonflable selon l’invention: des facettes polygonales peuvent paver la surface de la toile d’écran (des déformations d’affichage vidéo permettant d’ajuster la courbure très forte d’un équipement de salon).
Système d’interconnexion ou de maintien 105
Le dispositif de maintien 105 (ou «sous-système» d’accrochage ou d’interconnexion) entre la structure gonflable est la toile d’écran peut se faire de différentes manières: mécanique (par exemple velcro, ressorts), magnétique (aimants), électromagnétique (électro aimant), chimique (colle), ou en combinaison de ces méthodes.
En particulier, le système d’accrochage peut comprendre des accroches et des compléments d’accroches, lesdits compléments aux accroches pouvant se connecter aux accroches de la structure gonflable.
Dans un mode de réalisation, le système selon l’invention comprend une multitude de tendeurs. Ces tendeurs peuvent être réglables une fois pour toutes (statiques), de manière à régler la forme finale de la structure gonflable, mais également contrôlable de manière dynamique (ressorts ou actionneurs électriques). La toile peut être fixée à la structure gonflable par des tendeurs (e.g. petits clips ou des tendeurs) dont la répartition vise à une bonne homogénéité de la tension de la toile.
La illustre un exemple d’un mode de réalisation de l’invention, dans une configuration à écrans flexibles.
Dans ce mode de réalisation, la structure gonflable est composée de boudins verticaux 221 et horizontaux 231, lesquels peuvent être fondus ou collés ou attachés ou intégrés 241. Dans un mode de réalisation, Cette fois, la structure gonflable peut être configurée pour porter des écrans flexibles: l’affichage provient directement des écrans flexibles 211, 212, etc.
Les câbles électriques et vidéo le cas échéant peuvent être insérés dans les différents boudins, ou même contribuer à la rigidification de la structure gonflable.
Écrans flexibles
Des écrans flexibles ou souples, de technologie OLED sont désormais réalisables. De derniers modèles ont notamment été présentés au public lors du CES 2018 («Consumer Electronics Show», Las Vegas). Certains fabricants ont montré que des écrans présentant ce type de propriétés peuvent être incurvés au point d’être enroulés ou enroulables, pliables et diversement déformables.
Les écrans flexibles étant particulièrement minces et légers, des structures de type gonflables à air captif, peuvent être adaptées au support d’écrans.
L’électronique flexible (en anglais «Stretchable Electronics») renvoie à différentes technologies utilisables. Dans la fabrication des écrans à cristaux liquides classiques, le verre est utilisé comme substrat. Si une feuille de plastique ou de métal est utilisée, le système entier peut devenir flexible, du fait de la faible épaisseur du film déposé sur le substrat (quelques µm). Un circuit imprimé flexible (flex PCB ou circuit flex) est par exemple une technologie de circuit imprimé qui consiste à utiliser un substrat plastique haute performance, tel que le polyimide (Kapton) ou le film PEEK. D’autres technologies ont référence textile électronique (en anglais «e-textile»), dont certaines technologies convergent avec celle de l’électronique flexible.
Les technologies d’affichage utilisables pour des écrans flexibles comprennent notamment des écrans à diodes électroluminescentes organiques ou DELO usuellement désignées par OLED (acronyme de l’anglais “Organic light- emitting diode”). Bien d’autres technologies sont utilisables: Transistors électroluminescents organiques usuellement désignés par OLET (acronyme de l’anglais “Organic light- emitting transistor” ) ,écrans à émetteur d'électrons à conduction de surface usuellement désignés par SED (acronyme de l’anglais“Surface-conduction electron-emitter display”), écrans à émission de champ usuellement désignés par FED (acronyme de l’anglais “Field emission display”), écrans à pixels télescopiques usuellement désignés par TPD (acronyme de l’anglais «Telescopic pixel display», écrans à phosphate alimenté par laser usuellement désignés par LPD (acronyme de l’anglais "Laser- powered phosphor display»), écrans à cristaux liquides ferro usuellement désignés par FLCD (acronyme de l’anglais"Ferro liquid crystal display» ), technologie électroluminescente diélectrique à couche épaisse usuellement désignée par TDEL (acronyme de l’anglais "Thick-film dielectric electroluminescent technology”), etc.
La «distribution» (arrangement dans l’espace) des écrans peut être variée. Par exemple, une architecture peut consister à multiplier des écrans flexibles de petite taille au centre de l’affichage, tandis que de plus grands panneaux/écrans seront utilisés pour la vision périphérique.
Pavage de la demi-sphère tronquée
Les différentes techniques de pavage de la surface désirée sont applicables à la configuration avec rétroprojecteur et/ou avec des écrans souples.
Dans certains modes de réalisation, les deux modes peuvent être combinés; par exemple dans unrhombicuboctaèdre complet, les 18 faces carrées peuvent être des écrans flexibles et les 8 faces triangulaires peuvent faire l’objet d’une ou de plusieurs projection; dans un demi rhombicuboctaèdre, ces chiffres sont ajustés; 5 carrés (écrans) et 4 triangles (projection) peuvent être suffisants.
En mathématiques, une géode est un polyèdre convexe inscrit dans une sphère dont il réalise une approximation. Certaines constructions architecturales comprennent notamment des dômes géodésiques.
Dans un mode de réalisation avantageux, le pavage est en forme de ballon de football, c’est-à-dire sous la forme d’une partie d’icosaèdre tronqué (complète, la forme comprend 12 faces pentagonales régulières, 20 faces hexagonales régulières, 60 sommets et 90 arêtes). Bien d’autres pavages sont possibles avec des carrés ou des rectangles et ajustement de l’affichage par écran et/ou par projection.
La jointure des écrans, à l’instar de la fabrication de dalles en plusieurs parties, peut être rendue pratiquement invisible. Le cas échéant une jointure de quelques millimètres n’est pas bloquante (de la projection vidéo peut être effectuée sur les montants de manière à lisser les éventuels irrégularités, etc).
La illustre un exemple de mode de réalisation de l’invention, avec instrumentation et asservissement.
Dans un mode de réalisation, les éléments (310) de la structure gonflable (300) sont des tubes de succion ou d’aspiration, qui permettent d’attirer/maintenir la toile en position sur la structure gonflable à air captif.
Dans un mode de réalisation, la structure gonflable à air captif (300) et/ou le support d’affichage et/ou le sous-système d’interconnexion (105) comprend un ou plusieurs capteurs (321, etc) et/ou actionneurs (e.g. 322, etc), soit «sensors and actuators» en anglais.
Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable. Utilisé avec un système d'acquisition, les capteurs peuvent servir à la mise en œuvre d'une ou de plusieurs boucles de rétroaction. Le capteur peut être un accéléromètre, un inclinomètre, un gyromètre, un gyroscope, etc.
Un actionneur est un objet qui transforme l’énergie qui lui est fournie en un phénomène physique qui fournit un travail, modifie le comportement ou l’état d'un système. L’actionneur appartient à la partie opérative d'un système automatisé. L'énergie peut notamment être pneumatique, hydraulique (eau ou huile), électrique, ou mécanique, ou thermique (e.g. chauffage de l'air captif). L’actionneur peut être un vérin, un électroaimant, un moteur, une résistance chauffante, une enceinte acoustique, etc. Les capteurs et actionneurs peuvent être macroscopiques, mais également de très petites dimensions (e.g. MEMS).
Dans un mode de réalisation, le sous-système d’interconnexion 105 comprend plusieurs actuateurs, de manière à ajuster la tension de la toile de projection.
Asservissement(s)
L’usage d’air captif et de matériaux appropriés garantit généralement une très grande stabilité de la structure gonflable. Cependant, dans certains contextes d’utilisation difficiles (e.g. lieux public, conditions de chantier, etc), il est possible de prévoir une boucle de rétroaction (e.g. asservissement du gonflage sur les mesures de déformation).
Dans un développement de l’invention, la structure gonflable et/ou la toile sont instrumentés de capteurs de position, et une boucle de rétroaction avec la vidéo projection permet de maintenir une image stable.
Ainsi, dans des modes de réalisations spécifiques, la structure gonflable à air captif peut être instrumentée, au sens où la géométrie de cette dernière peut être surveillée (e.g. capteurs de position, caméras de suivi, etc). Les déformations (courants d’air, choc, dérive lente, affaiblissements, etc) peuvent être compensés, en temps réel ou presque. Ce type de compensation peut être léger (nécessité d’une caméra indépendante fixe de surveillance (320), utilisation de repères ou capteurs ou actionneurs (321,322, etc) détection des zones déformées et compensation par le regonflage/dégonflage d’une ou de plusieurs sous-parties de la structure).
L’approximation géométrique peut être compensée par la déformation géométrique de l’affichage (qui est calculée avant l’envoi des données à afficher, par projection et/ou par écran flexible). Un vidéoprojecteur peut compenser mécaniquement une projection en trapèze ; mais plus généralement, de manière logique, connaissant la géométrie de la surface d’affichage, il est possible de déformer la géométrie de la vidéo à afficher de manière à ce que la vidéo déformée soit compensée (« gommée ») par la surface d’affichage et que le spectateur ait l’impression d’un affichage plat. En particulier dans une pièce carrée, il est possible de « traiter » les coins de la pièce pour se rapprocher d’une projection en sphère. Dans les différents modes de pavage qui sont décrits ci-après, l’affichage vidéo peut être déformé de sorte à correspondre à la déformation de la surface d’affichage.
Dans les modes de réalisation illustrés, les tendeurs servent de support d’accroches aux différents écrans flexibles etc. la disposition et la géométrie des écrans flexibles peut être architecturée de diverses manières (fractales, par motifs, etc.).
La illustre un exemple de renfort pour la structure gonflable, dans un mode de réalisation spécifique de l’invention.
Par exemple la région centrale peut être occupée par un large écran (411) tandis que les zones de vision périphérique comme (413) peuvent être pavés par de plus petits écrans flexibles
La illustre un exemple de renfort pour la structure gonflable, dans un mode de réalisation spécifique de l’invention.
De manière optionnelle, des renforts, murs-boutants, arcs ou contreforts (510) peuvent être utilisés pour renforcer le maintien de la structure gonflable à air captif. En architecture, un contrefort est un renfort élevé sur la face extérieure d'un bâtiment voûté et qui sert à contenir les effets d'une charge ou de la poussée des arcs et des voûtes.
La illustre un autre exemple de renfort pour la structure gonflable, dans un mode de réalisation spécifique de l’invention.
Des traverses horizontales (610) et/ou verticales (620) peuvent également être utilisées pour renforcer le maintien de la structure gonflable à air captif et assurer la bonne tension de l’écran de projection.
L’invention peut s’implémenter à partir d’éléments matériel et/ou logiciel. Elle peut être disponible en tant que produit programme d’ordinateur sur un support lisible par ordinateur. Le support peut être électronique, magnétique, optique ou électromagnétique. Les moyens ou ressources informatiques peuvent être centralisés et/ou être distribués ("Cloud computing"), éventuellement avec ou selon des technologies de pair-à-pair et/ou de virtualisation et/ou de redondance. Le code logiciel peut être exécuté sur n'importe quel processeur approprié (par exemple, un microprocesseur) ou cœur de processeur ou un ensemble de processeurs, qu'ils soient prévus dans un dispositif de calcul unique ou répartis entre plusieurs dispositifs de calcul. La mise en œuvre informatique de l’invention peut utiliser des systèmes centralisés (e.g. client-serveur ou maître-esclave) et/ou des systèmes distribués (e.g. architecture de type pair-à-pair utilisant des ressources informatiques accessibles, éventuellement de manière opportuniste e.g. réseaux ad hoc, etc.). Le système (ou ses variantes) implémentant une ou plusieurs des étapes du procédé peut utiliser un ou plusieurs circuits électroniques dédiés ou un circuit à usage général. Le procédé peut aussi être mis en œuvre sur une machine de calcul reprogrammable (un processeur ou un microcontrôleur, par exemple) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un réseau logique programmable usuellement désigné par FPGA (acronyme anglais de Field Programmable Gate Arrays) ou un circuit intégré propre à une application usuellement désigné par ASIC (acronyme anglais de Application-Specific Integrated Circuit), ou tout autre module matériel). Un circuit dédié peut notamment améliorer les performances. La référence à un programme d'ordinateur qui, lorsqu'il est exécuté, effectue l'une quelconque des fonctions décrites précédemment, ne se limite pas à un programme d'application s'exécutant sur un ordinateur hôte unique. Au contraire, les termes programme d'ordinateur et logiciel sont utilisés ici dans un sens général pour faire référence à tout type de code informatique (par exemple un logiciel d'application, un micro logiciel, un microcode, APIs, web services, ou toute autre forme d'instruction d'ordinateur) qui peut être utilisé pour programmer un ou plusieurs processeurs pour mettre en œuvre des étapes du procédé.

Claims (15)

  1. Assemblage pour affichage vidéo, comprenant:
    - une structure gonflable à air captif selon une forme incurvée ou une portion de sphère tronquée;
    - un support d’affichage; et
    - un système de maintien entre ladite structure gonflable et ledit support d’affichage.
  2. Système selon la revendication 1, dans lequel le support d’affichage est une toile d’écran pour projection vidéo.
  3. Système selon la revendication 1, dans lequel le support d’affichage porte un ou plusieurs écrans flexibles, notamment de type OLED.
  4. Système selon la revendication 1, dans lequel le système de maintien correspond à des accroches réparties ou à répartir sur la surface de la partie concave de la structure gonflable et des compléments aux accroches répartis ou à répartir sur la surface convexe du support d’affichage.
  5. Système selon la revendication 1, dans lequel le système de maintien comprend des tendeurs à réglage manuel et/ou télécommandés à distance.
  6. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure gonflable à air captif comprend plusieurs sous-parties pouvant être gonflées indépendamment les unes des autres, lesdites sous-parties étant associées à des points de gonflages distincts.
  7. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des sous-parties de la structure gonflable à air captif sont tubulaires, les sous parties tubulaires étant soudées et/ou collées entre elles.
  8. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les sous-parties de la structure gonflable forment des motifs.
  9. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure gonflable à air captif est renforcée par un ou plusieurs contreforts et/ou traverses horizontales et/ou verticales.
  10. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure gonflable à air captif est renforcée par une armature rigide articulée.
  11. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure gonflable et/ou le support d’affichage comprennent un ou plusieurs capteurs et/ou actionneurs, notamment une caméra d’acquisition vidéo et un gonfleur.
  12. Système selon la revendication 11, comprenant en outre un processeur local et/ou des ressources de calcul accédées à distance pour un asservissement du gonflement/dégonflement de la structure gonflable à air captif et/ou des actionneurs de tensions du support d’affichage aux déformations de la vidéo affichée.
  13. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un projecteur laser, notamment à focale courte.
  14. Procédé de gestion d’un système gonflable à air captif pour affichage vidéo selon l’une quelconques des revendications précédentes.
  15. Produit programme d’ordinateur, ledit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code permettant d’effectuer les étapes du procédé selon la revendication 14, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103369A (en) * 1977-02-28 1978-08-01 Riordan David B Inflatable structure
US4807405A (en) * 1987-08-20 1989-02-28 Borgquist Ronald B Geodesic inflatable structure, and methods of constructing and utilizing same
JP2005017398A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Sony Corp ドーム形スクリーン装置
WO2007016328A1 (fr) * 2005-07-29 2007-02-08 The Elumenati, Llc Structure gonflable à double pression et procédé correspondant
US7791799B1 (en) 2008-03-17 2010-09-07 Obscura Digital Hemispherical projection
AU333009S (en) 2010-08-19 2010-09-30 Virtual Simulation Systems Pty Ltd Plastic panel
USD682382S1 (en) 2012-06-26 2013-05-14 Gregory Ruminski Captured air inflatable dome canopy
CN105988279A (zh) * 2015-02-04 2016-10-05 深圳市蓝宝石球显科技有限公司 一种易收放充气软球幕
DE202019100645U1 (de) 2019-02-04 2019-02-08 Bernhard Hünnekens Aufblasbare Bedachung mit einem Dach mit einer flexiblen Dachhaut und einem aufblasbaren Stützelement

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US682382A (en) 1898-03-18 1901-09-10 John W Gray Liquid-balance.

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103369A (en) * 1977-02-28 1978-08-01 Riordan David B Inflatable structure
US4807405A (en) * 1987-08-20 1989-02-28 Borgquist Ronald B Geodesic inflatable structure, and methods of constructing and utilizing same
JP2005017398A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Sony Corp ドーム形スクリーン装置
WO2007016328A1 (fr) * 2005-07-29 2007-02-08 The Elumenati, Llc Structure gonflable à double pression et procédé correspondant
US7791799B1 (en) 2008-03-17 2010-09-07 Obscura Digital Hemispherical projection
AU333009S (en) 2010-08-19 2010-09-30 Virtual Simulation Systems Pty Ltd Plastic panel
USD682382S1 (en) 2012-06-26 2013-05-14 Gregory Ruminski Captured air inflatable dome canopy
CN105988279A (zh) * 2015-02-04 2016-10-05 深圳市蓝宝石球显科技有限公司 一种易收放充气软球幕
DE202019100645U1 (de) 2019-02-04 2019-02-08 Bernhard Hünnekens Aufblasbare Bedachung mit einem Dach mit einer flexiblen Dachhaut und einem aufblasbaren Stützelement

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