FR2910140A1 - Overhead projector screen, has Fresnel lens for redirecting imaging beam, lens element provided on output surface of screen, and flat strips positioned in front of lens element and located parallel to refracted rays of imaging beam - Google Patents
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Abstract
Description
1 Ecran de rétroprojecteur et rétroprojecteur correspondant. 1. Domaine1 Projector screen and corresponding overhead projector. 1. Domain
de l'invention. L'invention se rapporte au domaine de la projection d'image. of the invention. The invention relates to the field of image projection.
Plus précisément, l'invention concerne un écran pour rétroprojecteur permettant de limiter les rayons parasites. 2. Etat de l'art. Selon l'état de la technique, un rétroprojecteur illustré schématiquement en regard de la figure 1, comprend une source d'imagerie 10, un miroir de repli 11 et un écran. La source d'imagerie 10 émet un faisceau d'imagerie vers le miroir 11 qui réfléchit le faisceau vers l'écran. L'écran comprend lui même une lentille de Fresnel 12 et un élément lenticulaire 13. La lentille de Fresnel 12 collimate le faisceau vers un spectateur. Le faisceau collimaté traverse l'élément lenticulaire 13 qui permet d'élargir l'angle de vision. Cette technique présente l'inconvénient de produire un faisceau d'imagerie avec des lumières parasites. Ainsi, un rayon 141 du faisceau d'imagerie se subdivise, à l'entrée de la lentille de Fresnel 12, en un rayon transmis vers un spectateur et un rayon parasite 150 qui est renvoyé par le miroir 11 vers la lentille de Fresnel 12 et l'élément lenticulaire 13. De même, un rayon 140 du faisceau d'imagerie traverse la lentille de Fresnel et se subdivise, à la sortie de la lentille de Fresnel 12, en un rayon transmis vers un spectateur et un rayon parasite 150 qui est renvoyé dans une autre direction et est renvoyé après une ou plusieurs réflexions vers l'élément lenticulaire 13 et le spectateur. L'élément lenticulaire à motifs linéaires verticaux, des bandes noires (ou black matrix ) absorbent certains rayons parasites. Néanmoins, malgré ce filtrage, des rayons parasites peuvent traverser l'écran. 3. Résumé de l'invention. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de réduire, voire d'éliminer les lumières parasites. More specifically, the invention relates to a screen for an overhead projector to limit the parasitic rays. 2. State of the art According to the state of the art, an overhead projector illustrated schematically with reference to FIG. 1, comprises an imaging source 10, a folding mirror 11 and a screen. The imaging source 10 emits an imaging beam to the mirror 11 which reflects the beam back to the screen. The screen itself includes a Fresnel lens 12 and a lenticular element 13. The Fresnel lens 12 collimates the beam towards a spectator. The collimated beam passes through the lenticular element 13 which makes it possible to widen the angle of vision. This technique has the disadvantage of producing an imaging beam with stray lights. Thus, a ray 141 of the imaging beam is subdivided, at the entrance of the Fresnel lens 12, into a ray transmitted to a spectator and a parasitic ray 150 which is returned by the mirror 11 to the Fresnel lens 12 and Similarly, a ray 140 of the imaging beam passes through the Fresnel lens and subdivides, at the exit of the Fresnel lens 12, into a ray transmitted to a spectator and a parasitic ray 150 which is returned in another direction and is returned after one or more reflections to the lenticular element 13 and the viewer. The lenticular element with vertical linear patterns, black bands (or black matrix) absorb certain parasitic rays. Nevertheless, despite this filtering, parasitic rays can cross the screen. 3. Summary of the invention. The invention aims to overcome these disadvantages of the prior art. More particularly, the invention aims to reduce or eliminate stray lights.
2910140 2 A cet effet, l'invention propose un écran pour rétroprojecteur, comprenant une lentille de Fresnel destinée à rediriger un faisceau d'imagerie et un élément lenticulaire sur la face de sortie de l'écran. Afin de 5 réduire, voire d'éliminer les lumières parasites, l'écran comprend des lamelles positionnées avant l'élément lenticulaire et sensiblement parallèles localement aux rayons du faisceau d'imagerie. Selon une caractéristique avantageuse, localement, l'angle entre les lamelles et les rayons du faisceau d'imagerie est inférieur ou égal à 2 .To this end, the invention provides a screen for an overhead projector, comprising a Fresnel lens for redirecting an imaging beam and a lenticular element on the exit face of the screen. In order to reduce or even eliminate the parasitic lights, the screen comprises lamellae positioned before the lenticular element and substantially parallel locally to the rays of the imaging beam. According to an advantageous characteristic, locally, the angle between the lamellae and the radii of the imaging beam is less than or equal to 2.
10 Selon une caractéristique particulière, les lamelles sont placées après ou avant la surface de Fresnel de la lentille de Fresnel. Avantageusement, les lamelles sont planes ou cylindriques. Selon une caractéristique particulière les lamelles sont placées dans un film. Selon une caractéristique spécifique, le film est accolé à la 15 lentille de Fresnel. Selon une autre caractéristique, les lamelles sont placées dans la lentille de Fresnel. L'invention concerne également un rétroprojecteur comprenant une source d'imagerie et un écran tel que mentionné précédemment selon 20 l'invention. 4. Liste des figures. L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la 25 description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 illustre un système d'imagerie connu en soi ; la figure 2 est un synoptique très schématique d'un rétro-projecteur selon un mode de réalisation de l'invention ; les figures 3, 5, 6 et 8 présentent une vue éclatée et en 30 perspective de l'écran du rétroprojecteur de la figure 2 selon différents modes de réalisation de l'invention ; les figures 4, 7 et 9 illustrent une vue de coté schématique d'écrans présentés dans les figures 3, 5, 6 et 8 ; 2910140 3 la figure 10 présente une vue de face d'un élément des écrans des figures 6 et 8 selon une variante de réalisation de l'invention ; et la figure 11 illustre une lentille de Fresnel selon une variante de 5 l'invention. 5. Description détaillée de l'invention. Le principe général de l'invention repose donc sur des lamelles placées avant un élément lenticulaire pour éliminer la plupart voire la totalité 10 des rayons parasites créés par réflexion ou réfraction du faisceau d'imagerie sur une lentille de Fresnel. En effet, les rayons parasites ayant des angles différents des rayons directs de l'image destinée à un spectateur, des lamelles (par exemple dans un film à rideaux ou film à lamelles ou micro louver en anglais) placées avant l'élément lenticulaire, filtre finement 15 angulairement le faisceau d'imagerie. Selon une variante de l'invention, l'élément lenticulaire est remplacé par un écran diffusant pouvant être teinté. La figure 2 est un synoptique très schématique d'un rétro-projecteur 2 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le projecteur 2 comprend : 20 une source d'imagerie 20 produisant un faisceau d'imagerie 25 ayant un axe 26 ; un écran de rétroprojection 24 éclairé par le faisceau 25 ; et deux miroirs de repli 22 et 23 repliant le faisceau 25 et permettant de réduire la profondeur P du projecteur 2.According to a particular characteristic, the lamellae are placed after or before the Fresnel surface of the Fresnel lens. Advantageously, the slats are flat or cylindrical. According to a particular characteristic, the slats are placed in a film. According to a specific feature, the film is attached to the Fresnel lens. According to another characteristic, the slats are placed in the Fresnel lens. The invention also relates to an overhead projector comprising an imaging source and a screen as mentioned above according to the invention. 4. List of figures. The invention will be better understood, and other features and advantages will become apparent on reading the following description, the description referring to the appended drawings in which: FIG. 1 illustrates an imaging system known per se; FIG. 2 is a very schematic diagram of a retro-projector according to one embodiment of the invention; Figures 3, 5, 6 and 8 show an exploded and perspective view of the screen of the overhead projector of Figure 2 according to various embodiments of the invention; Figures 4, 7 and 9 illustrate a schematic side view of screens shown in Figures 3, 5, 6 and 8; Figure 10 shows a front view of an element of the screens of Figures 6 and 8 according to an alternative embodiment of the invention; and Fig. 11 illustrates a Fresnel lens according to a variant of the invention. 5. Detailed description of the invention. The general principle of the invention is therefore based on lamellae placed before a lenticular element to eliminate most or all of the parasitic rays created by reflection or refraction of the imaging beam on a Fresnel lens. In fact, the parasitic rays having angles different from the direct rays of the image intended for a spectator, slats (for example in a curtain film or film with lamellae or micro louver in English) placed before the lenticular element, filter angularly the imaging beam. According to a variant of the invention, the lenticular element is replaced by a diffusing screen that can be tinted. FIG. 2 is a very schematic diagram of a retro-projector 2 according to a first embodiment of the invention. The projector 2 comprises: an imaging source 20 producing an imaging beam 25 having an axis 26; a rear projection screen 24 illuminated by the beam 25; and two folding mirrors 22 and 23 folding the beam 25 and reducing the depth P of the projector 2.
25 La source d'imagerie 20 et les miroirs 22 et 23, ainsi que leur agencement sont bien connus de l'homme du métier et ne sont pas détaillés davantage. Selon l'invention, l'écran 24 comprend une lentille de Fresnel, un élément lenticulaire 32 et un film à rideaux placé avant l'élément lenticulaire 30 32 sur le trajet du faisceau d'imagerie. La lentille de Fresnel collimate le faisceau vers un spectateur. Le faisceau collimaté traverse l'élément lenticulaire 32 qui permet d'élargir l'angle de vision. Préférentiellement, l'élément lenticulaire 32 comprend des bandes noires (ou black matrix ) qui absorbent les rayons extérieurs et d'éventuels rayons parasites issus du 35 faisceau d'imagerie, non absorbés par le film à rideaux.The imaging source 20 and the mirrors 22 and 23, as well as their arrangement are well known to those skilled in the art and are not further detailed. According to the invention, the screen 24 comprises a Fresnel lens, a lenticular element 32 and a curtain film placed before the lenticular element 32 in the path of the imaging beam. The Fresnel lens collimates the beam towards a spectator. The collimated beam passes through the lenticular element 32 which makes it possible to widen the angle of vision. Preferentially, the lenticular element 32 comprises black bands (or black matrix) which absorb the outer rays and any parasitic rays coming from the imaging beam, not absorbed by the curtain film.
2910140 4 La figure 3 présente une vue éclatée et schématique d'une partie de l'écran 24 selon un mode de réalisation comprenant un film 34 avec des lamelles 340 horizontales, placé derrière une lentille de Fresnel réfractive 33. Selon cette vue, le faisceau d'imagerie (comprenant des rayons 350 proches 5 de l'axe optique 26 et 351 plus éloignés de l'axe optique 26) a été représenté déplié, les miroirs de replis étant omis. L'écran 24 comprend également un élément lenticulaire 32 en sortie. La figure 4 présente schématiquement une vue de coté des principaux éléments optiques (source d'imagerie 30 et miroir de repli 31) et 10 de l'écran 24 correspondant au mode de réalisation de la figure 3. Le film à rideaux comprend des lamelles 340 absorbant les rayons les frappant, des zones 341 transparentes (par exemple en une matière acrylique, en matière plastique ou en verre) entre les lamelles 340 laissant passer les rayons incidents du faisceau d'imagerie. Les lamelles absorbantes 15 comprennent, par exemple, une encre noire. Ainsi, les rayons 350 et 351 émis par la source 30 sont réfléchis par le miroir 31 puis traversent la lentille de Fresnel 33 et sont réfractés en sortie de la lentille 33 suivant une direction horizontale. Les rayons réfractés 350 et 351 traversent alors le film 34 puis l'élément 32 en direction d'une 20 zone de vision d'une image, où se situe un spectateur. Selon le mode de réalisation illustré, les lamelles sont horizontales, ce qui permet de faciliter la fabrication du film à rideaux. Préférentiellement, les lamelles 340 sont équidistantes et séparées d'une distance h. Préférentiellement, les lamelles 340 s'étendent d'une face à 25 l'autre du film 34 (selon une variante, une partie ou la totalité des lamelles ne s'étendent pas d'une face à l'autre du film 34). Préférentiellement, la distance h et la largeur e des lamelles est telle que le rapport e/h est supérieur à la tangente d'un angle d'incidence a limite au delà duquel tous les rayons parasites sont absorbés par une lamelle. Avantageusement, a est inférieur 30 ou égal à 5 ; ainsi, le rapport e/h est préférentiellement supérieur ou égal à 11,5. Avantageusement, la distance h est comprise entre 0.8 fois et 5 fois la distance h1 (ou pitch en anglais) entre deux prismes consécutifs de la lentille 33 (Le pitch est généralement compris entre 50 et 200 m). Plus h est grand, moins les rayons désirés du faisceau d'imagerie sont absorbés, ce qui 35 améliore le rendement optique du film. Ainsi, avantageusement, la distance h 2910140 5 est comprise entre 40 m et 1 mm. Selon des modes de réalisation avantageux, la distance h est égale à un nombre entier de fois le pitch . Selon une variante de réalisation, les lamelles ne sont pas planes et horizontales mais sont cylindriques et axées sur l'axe optique 26 du 5 système ; les lamelles sont concentriques et le centre du cercle qu'elles décrivent est sur l'axe 26. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, les lamelles sont situées dans les zones d'ombre, c'est-à-dire non éclairées par le faisceau d'imagerie ; dans le mode de réalisation décrit, les lamelles sont donc en face des faces optiques non actives 331 de la lentille 33 (par 10 opposition, aux faces 330 qui réfractent le faisceau d'imagerie. Selon la figure 4 qui peut également représenter une coupe verticale passant par l'axe 26, de cette variante, les lamelles 340 sont situées entre deux surfaces circulaires séparées d'une distance h2 et qui passent par les frontières entre les faces 330 et 331.FIG. 3 presents an exploded and schematic view of a part of the screen 24 according to an embodiment comprising a film 34 with horizontal strips 340, placed behind a refractive Fresnel lens 33. According to this view, the beam imaging (including radii 350 near the optical axis 26 and 351 farther from the optical axis 26) has been shown unfolded, the fold mirrors being omitted. The screen 24 also comprises a lenticular element 32 at the output. FIG. 4 schematically shows a side view of the main optical elements (imaging source 30 and folding mirror 31) and of the screen 24 corresponding to the embodiment of FIG. 3. The curtain film comprises lamellae 340 Absorbing the rays striking them, transparent areas 341 (eg an acrylic material, plastic or glass) between the lamellae 340 passing through the incident rays of the imaging beam. Absorbent lamellae 15 include, for example, a black ink. Thus, the rays 350 and 351 emitted by the source 30 are reflected by the mirror 31 and then pass through the Fresnel lens 33 and are refracted at the outlet of the lens 33 in a horizontal direction. The refracted rays 350 and 351 then pass through the film 34 and then the element 32 towards a viewing zone of an image, where a spectator is located. According to the illustrated embodiment, the slats are horizontal, which facilitates the manufacture of the curtain film. Preferably, the lamellae 340 are equidistant and separated by a distance h. Preferably, the slats 340 extend from one face to the other of the film 34 (alternatively, some or all of the slats do not extend from one side to the other of the film 34). Preferably, the distance h and the width e of the lamellae is such that the ratio e / h is greater than the tangent of an angle of incidence a limit beyond which all the parasitic rays are absorbed by a lamella. Advantageously, a is less than or equal to 5; thus, the ratio w / h is preferably greater than or equal to 11.5. Advantageously, the distance h is between 0.8 times and 5 times the distance h1 (or pitch in English) between two consecutive prisms of the lens 33 (The pitch is generally between 50 and 200 m). The larger the h, the less the desired rays of the imaging beam are absorbed, which improves the optical efficiency of the film. Thus, advantageously, the distance h 2910140 5 is between 40 m and 1 mm. According to advantageous embodiments, the distance h is equal to an integer of times the pitch. According to an alternative embodiment, the lamellae are not flat and horizontal but are cylindrical and centered on the optical axis 26 of the system; the lamellae are concentric and the center of the circle which they describe is on the axis 26. Advantageously, in this embodiment, the lamellae are located in the shadow zones, that is to say, not illuminated by the imaging beam; in the embodiment described, the lamellae are thus opposite the non-active optical faces 331 of the lens 33 (as opposed to the faces 330 which refract the imaging beam) According to FIG. passing through the axis 26, this variant, the slats 340 are located between two circular surfaces separated by a distance h2 and which pass through the boundaries between the faces 330 and 331.
15 D'une manière générale, selon l'invention, les lamelles peuvent avoir une forme quelconque dans un plan perpendiculaire à l'axe 26, tout en restant parallèles aux rayons du faisceau d'imagerie traversant le film à rideaux. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, un film à 20 rideaux 100 englobe le faisceau d'imagerie. Selon une variante, tel qu'illustrée en figure 10 qui représente une vue de face du film à rideaux, seule une zone centrale 102 comprend des lamelles 101 (courbes ou non). Cette zone 102 est délimitée par deux plans 1021 et 1022 passant par l'axe 26 et perpendiculaires à cet axe. Avantageusement, les plans 1021 et 1023 25 font un angle 13 compris entre 20 et 60 . La figure 5 présente une vue éclatée et schématique d'une partie de l'écran 24 selon une variante de l'invention, comprenant un film 54 avec des lamelles 340 horizontales, placé derrière une lentille de Fresnel réflective 53. Selon cette vue, le faisceau d'imagerie (comprenant des rayons 350 et 30 351) a été représenté déplié, les miroirs de replis étant omis. L'écran comprend également un élément lenticulaire 32 en sortie. Les rayons 350 et 351 et l'élément 32 sont similaires à ceux de la figure 3 et portent les mêmes références. La figure 6 présente une vue éclatée et schématique d'une partie 35 de l'écran 24 selon une variante de l'invention, comprenant un film 61 avec 2910140 6 des lamelles 60 incurvées, placé derrière une lentille de Fresnel réflective 53. Plus précisément, les lamelles 60 sont circulaires suivant un plan perpendiculaire à l'axe optique 26 du système; les lamelles sont concentriques et le centre du cercle qu'elles décrivent est sur l'axe 26. Selon 5 cette vue, le faisceau d'imagerie (comprenant des rayons 350 et 351) a été représenté déplié, les miroirs de replis étant omis. L'écran comprend également un élément lenticulaire 32 en sortie. Les rayons 350 et 351, la lentille 53 et l'élément 32 sont similaires à ceux de la figure 5 et portent les mêmes références.In general, according to the invention, the slats may have any shape in a plane perpendicular to the axis 26, while remaining parallel to the rays of the imaging beam passing through the curtain film. According to a particular embodiment of the invention, a curtain film 100 includes the imaging beam. According to a variant, as illustrated in FIG. 10 which represents a front view of the curtain film, only a central zone 102 comprises lamellae 101 (curves or not). This zone 102 is delimited by two planes 1021 and 1022 passing through the axis 26 and perpendicular to this axis. Advantageously, the planes 1021 and 1023 form an angle 13 of between 20 and 60. FIG. 5 shows an exploded and schematic view of a portion of the screen 24 according to a variant of the invention, comprising a film 54 with horizontal strips 340, placed behind a reflective Fresnel lens 53. According to this view, the Imaging beam (comprising radii 350 and 351) has been shown unfolded, fold mirrors being omitted. The screen also includes a lenticular element 32 output. The spokes 350 and 351 and the element 32 are similar to those of Figure 3 and have the same references. FIG. 6 shows an exploded and schematic view of a portion 35 of the screen 24 according to a variant of the invention, comprising a film 61 with curved slats 60, placed behind a reflective Fresnel lens 53. More precisely the lamellae 60 are circular in a plane perpendicular to the optical axis 26 of the system; the lamellae are concentric and the center of the circle they describe is on the axis 26. According to this view, the imaging beam (including radii 350 and 351) has been shown unfolded, the fold mirrors being omitted. The screen also includes a lenticular element 32 output. The spokes 350 and 351, the lens 53 and the element 32 are similar to those of Figure 5 and have the same references.
10 La figure 7 présente schématiquement une vue de coté des principaux éléments optiques (source d'imagerie 30 et miroir de repli 31) et de l'écran 24 correspondant au mode de réalisation de la figure 5. Le film à rideaux 54 comprend des lamelles 540 absorbant les rayons les frappant, des zones 541 transparentes entre les lamelles 540 15 laissant passer les rayons incidents du faisceau d'imagerie. Ainsi, les rayons 350 et 351 émis par la source 30 sont réfléchis par le miroir 31 puis traversent la lentille de Fresnel 53 et sont réfractés sur une des faces 731 de la lentille 53 puis réfléchis par d'autres faces 732 de la lentille 53 pour être renvoyés vers le film 54 suivant une direction horizontale.FIG. 7 schematically shows a side view of the main optical elements (imaging source 30 and folding mirror 31) and the screen 24 corresponding to the embodiment of FIG. 5. The curtain film 54 comprises lamellae 540 absorbing rays striking them, transparent areas 541 between the lamellae 540 allowing the incident rays of the imaging beam to pass. Thus, the rays 350 and 351 emitted by the source 30 are reflected by the mirror 31 and then pass through the Fresnel lens 53 and are refracted on one of the faces 731 of the lens 53 and then reflected by other faces 732 of the lens 53 to be returned to the film 54 in a horizontal direction.
20 Les rayons réfractés 350 et 351 traversent alors le film 54 puis l'élément 32 en direction d'une zone de vision d'une image, où se situe un spectateur. Selon le mode de réalisation illustré, les lamelles 540 sont horizontales. Le film 54 est similaire au film 34. Les variantes de réalisation du film 54 sont également similaires à celles du film 34. De la même manière 25 que le mode de réalisation de la figure 3, un rayon parasite 70 est réfracté par l'une des faces d'entrée de la lentille 73 et est absorbé par une lamelle 540. La figure 7 qui peut également représenter une coupe verticale passant par l'axe 26 de la variante présentée en regard de la figure 6. Les 30 lamelles 60 (correspondant aux lamelles 540 de la figure 7) sont situées entre deux surfaces cylindriques séparées d'une distance h2 et qui passent par les frontières entre les faces 730 et 731. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, les lamelles sont situées dans les zones d'ombre; dans le mode de réalisation décrit, les lamelles sont donc en face des faces 35 réfractives 731 de la lentille 73.The refracted rays 350 and 351 then pass through the film 54 and then the element 32 towards a viewing zone of an image, where a spectator is located. According to the illustrated embodiment, the slats 540 are horizontal. The film 54 is similar to the film 34. The embodiments of the film 54 are also similar to those of the film 34. In the same way as the embodiment of FIG. 3, a parasitic ray 70 is refracted by one the input faces of the lens 73 and is absorbed by a plate 540. FIG. 7 which can also represent a vertical section passing through the axis 26 of the variant presented with reference to FIG. 540 of FIG. 7) are located between two cylindrical surfaces separated by a distance h2 and which pass through the boundaries between the faces 730 and 731. Advantageously, in this embodiment, the lamellae are located in the zones of FIG. shadow; in the embodiment described, the lamellae are therefore opposite the refractive faces 731 of the lens 73.
2910140 7 D'une manière générale, les lamelles du film placé derrière la lentille de Fresnel réflective 73 peuvent avoir une forme quelconque dans un plan perpendiculaire à l'axe 26, tout en restant parallèles aux rayons du faisceau d'imagerie.In general, the lamellae of the film placed behind the reflective Fresnel lens 73 may have any shape in a plane perpendicular to the axis 26, while remaining parallel to the rays of the imaging beam.
5 Selon une variante illustrée en regard de la figure 11, des lamelles 111 sont intégrées à la lentille de Fresnel 112 (et non pas dans un film). Les fonctions optiques de la lentille de Fresnel 112 sont les mêmes que celles de l'association du film 61 ou 54 et de la lentille 53, les faces d'entrées de la lentille 112 étant similaires à celle de la lentille 53 et les caractéristiques des 10 lamelles 111 sont les mêmes que celles des lamelles du film 61 ou 54, ou plus généralement de toute variante de ces films. La figure 8 présente une vue éclatée et schématique d'une partie de l'écran 24 selon une variante de l'invention, comprenant un film 80 avec des lamelles 340 incurvées parallèles localement aux rayons incidents du 15 faisceau d'imagerie, placé devant une lentille de Fresnel réfractive 53. Selon une variante, la lentille de Fresnel est réfractive. Selon une autre variante, les lamelles sont intégrées à la lentille de Fresnel réfractive (d'une manière similaire à la lentille de la figure 11). Selon la figure 8, le faisceau d'imagerie (comprenant des rayons 350 et 351) a été représenté déplié, les miroirs de 20 replis étant omis. L'écran comprend également un élément lenticulaire 32 en sortie. Les rayons 350 et 351 et l'élément 32 sont similaires à ceux de la figure 3 et portent les mêmes références. La figure 9 présente schématiquement une coupe verticale passant par l'axe 26 des principaux éléments optiques (source d'imagerie 30 25 et miroir de repli 31) et de l'écran 24 correspondant au mode de réalisation de la figure 8. Le film à rideaux 80 comprend des lamelles 800 absorbant les rayons les frappant, des zones 802 transparentes entre les lamelles 800 laissant passer les rayons incidents du faisceau d'imagerie.According to a variant illustrated with reference to FIG. 11, lamellae 111 are integrated with the Fresnel lens 112 (and not in a film). The optical functions of the Fresnel lens 112 are the same as those of the combination of the film 61 or 54 and the lens 53, the input faces of the lens 112 being similar to that of the lens 53 and the characteristics of the lenses. 10 lamellae 111 are the same as those of the lamellae of the film 61 or 54, or more generally of any variant of these films. FIG. 8 is an exploded and schematic view of a part of the screen 24 according to a variant of the invention, comprising a film 80 with locally curved strips 340 parallel to the incident rays of the imaging beam, placed in front of a refractive Fresnel lens 53. According to one variant, the Fresnel lens is refractive. According to another variant, the lamellae are integrated with the refractive Fresnel lens (in a manner similar to the lens of FIG. 11). According to FIG. 8, the imaging beam (comprising radii 350 and 351) has been shown unfolded, fold mirrors being omitted. The screen also includes a lenticular element 32 output. The spokes 350 and 351 and the element 32 are similar to those of Figure 3 and have the same references. FIG. 9 schematically shows a vertical section passing through the axis 26 of the main optical elements (imaging source 30 and folding mirror 31) and the screen 24 corresponding to the embodiment of FIG. curtains 80 comprises strips 800 absorbing striking rays, 802 transparent areas between the lamellae 800 passing the incident rays of the imaging beam.
30 Ainsi, les rayons 350 et 351 émis par la source 30 sont réfléchis par le miroir 31 puis traversent le film 80 et la lentille de Fresnel 33 et sont réfractés sur une des faces de la lentille pour être renvoyés suivant une direction horizontale. Les rayons réfractés 350 et 351 traversent alors l'élément 32 en direction d'une zone de vision d'une image, où se situe un 35 spectateur.Thus, the rays 350 and 351 emitted by the source 30 are reflected by the mirror 31 and then pass through the film 80 and the Fresnel lens 33 and are refracted on one of the faces of the lens to be returned in a horizontal direction. The refracted rays 350 and 351 then pass through the member 32 to a viewing area of an image, where a viewer is located.
2910140 8 Les lamelles 800 sont situées entre deux surfaces coniques qui passent préférentiellement par les frontières entre les faces de la lentille 33. D'une manière générale, les lamelles sont parallèles localement aux rayons du faisceau d'imagerie (l'angle 13 que fait localement un rayon 5 incident du faisceau d'imagerie est le même qu'une lamelle adjacente à ce rayon, l'angle 13 variant en fonction de la distance à l'axe 26). Préférentiellement, la distance h et la largeur e des lamelles 800 est telle que le rapport e/h est supérieur à la tangente d'un angle d'incidence limite (par rapport à la lamelle considérée) au delà duquel tous les rayons 10 parasites sont absorbés par une lamelle. Avantageusement, a est inférieur ou égal à 5 ; ainsi, le rapport e/h est préférentiellement supérieur ou égal à 11,5. Avantageusement, la distance h est comprise entre 0.8 fois et 5 fois la distance h1 (ou pitch en anglais) entre deux prismes consécutifs de la lentille 33 Avantageusement, la distance h est comprise entre 40 m et I mm.The lamellae 800 are located between two conical surfaces which preferentially pass through the boundaries between the faces of the lens 33. In general, the lamellae are locally parallel to the rays of the imaging beam (the angle 13 that locally an incident ray of the imaging beam is the same as a lamella adjacent to this ray, the angle 13 varying as a function of the distance to the axis 26). Preferably, the distance h and the width e of the lamellae 800 is such that the ratio e / h is greater than the tangent of a limiting angle of incidence (with respect to the considered lamella) beyond which all the parasitic rays are absorbed by a coverslip. Advantageously, a is less than or equal to 5; thus, the ratio w / h is preferably greater than or equal to 11.5. Advantageously, the distance h is between 0.8 times and 5 times the distance h1 (or pitch in English) between two consecutive prisms of the lens 33 Advantageously, the distance h is between 40 m and 1 mm.
15 Selon des modes de réalisation avantageux, la distance h est égale à un nombre entier de fois le pitch . Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. Selon des modes de réalisation, les lamelles ne sont pas 20 exactement parallèles localement aux rayons (utiles) du faisceau d'imagerie mais sensiblement parallèles (par exemple, pour des rayons de tolérance dans la fabrication). Ainsi, localement, l'angle entre les lamelles et les rayons du faisceau d'imagerie est avantageusement inférieur ou égal à 2 et encore plus avantageusement à 1 .According to advantageous embodiments, the distance h is equal to an integer number of times the pitch. Of course, the invention is not limited to the embodiments described above. According to embodiments, the lamellae are not exactly parallel locally to the (useful) rays of the imaging beam but are substantially parallel (for example, for tolerance rays in manufacture). Thus, locally, the angle between the lamellae and the rays of the imaging beam is advantageously less than or equal to 2 and even more advantageously to 1.
25 En particulier, l'invention est compatible avec des rétroprojecteurs ayant une structure différente de celle décrite précédemment. En particulier, l'invention est particulièrement bien adaptée à des projecteurs de faible profondeur avec des angles d'incidence du faisceau d'imagerie élevés, sur la lentille de Fresnel. Elle est également compatible avec des projecteurs plus 30 profonds avec un seul ou pas de miroir de repli. L'invention est, en outre, compatible avec des éléments optiques transparents, rigides ou souples, fait dans un matériau quelconque (par exemple verre ou plastique (par exemple acrylique)).In particular, the invention is compatible with overhead projectors having a structure different from that described above. In particular, the invention is particularly well suited to shallow projectors with high imaging beam incidence angles on the Fresnel lens. It is also compatible with deeper projectors with a single or no fallback mirror. The invention is, moreover, compatible with transparent, rigid or flexible optical elements made of any material (for example glass or plastic (for example acrylic)).
2910140 9 L'homme du métier peut également adapter l'invention avec des systèmes mettant en oeuvre des éléments optiques additionnels, notamment des lentilles de champ, des miroirs, des filtres optiques. Selon des modes de réalisation décrits précédemment, des 5 lamelles horizontales sont avantageusement mises en oeuvre avec un élément lenticulaire dont les lentilles d'axe vertical filtrent les rayons parasites ayant un angle horizontal non nul. Ainsi, le filtrage effectué par les lamelles et celui effectué par l'élément lenticulaire sont complémentaires. Plus généralement, les lamelles placées après la lentille de Fresnel sont 10 avantageusement perpendiculaires à l'axe des lentilles de l'élément lenticulaire. Avantageusement, une distance constante entre les lamelles permet de faciliter la fabrication. Selon des variantes de l'invention, l'espacement entre les lamelles n'est pas constant. 15The person skilled in the art can also adapt the invention with systems using additional optical elements, in particular field lenses, mirrors, optical filters. According to embodiments described above, horizontal lamellae are advantageously used with a lenticular element whose lenses of vertical axis filter the parasitic rays having a non-zero horizontal angle. Thus, the filtering performed by the lamellae and that effected by the lenticular element are complementary. More generally, the lamellae placed after the Fresnel lens are advantageously perpendicular to the lens axis of the lenticular element. Advantageously, a constant distance between the slats makes it easier to manufacture. According to variants of the invention, the spacing between the slats is not constant. 15
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Citations (5)
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2006
- 2006-12-19 FR FR0655652A patent/FR2910140A1/en active Pending
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