FR2891062A1 - Ecran a reseau de systemes optiques centres - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif associant un écran comme un écran à cristaux liquides ou un écran à plasma ou un écran à sources lumineuses colorées comme par exemple des diodes électroluminescentes (DEL), avec un assemblage de lentilles optiques connu sous le terme de « réseau lenticulaire », pour permettre▪ la vision d'images fixes ou animées en 3D sans qu'il soit nécessaire de porter des lunettes spécifiques▪ la vision d'images fixes ou animées plates, avec une meilleure définition que celle de l'écran utilisé.La caractéristique essentielle est que les lentilles élémentaires du réseau lenticulaires sont sphériques. Elles peuvent avantageusement être disposées en nid d'abeilles.Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir avec le même écran, sans dépose du réseau lenticulaire, à la fois l'affichage d'images en 2D sans perte de résolution ou avec amélioration de la résolution, et l'affichage d'images en 3D.

Description

Ecran à réseau de systèmes optiques centrés

La présente invention a pour objet un dispositif associant un écran comme un écran à cristaux liquides ou un écran à plasma ou un écran à sources lumineuses colorées comme par exemple des diodes électroluminescentes (DEL), avec un assemblage de lentilles optiques connu sous le terme de réseau lenticulaire , pour permettre ^ la vision d'images fixes ou animées en 3D sans qu'il soit nécessaire de porter des lunettes spécifiques ^ la vision d'images fixes ou animées plates, avec une meilleure définition que celle de l'écran utilisé.

Les dispositifs optiques connus sous le nom de réseaux lenticulaires, qui sont souvent constitués par une plaque de matériau transparent dont une face est plane et l'autre comprend un grand nombre de lentilles cylindriques ou sphériques, peuvent être utilisés pour émettre des images différentes selon les directions. Ils sont utilisés en particulier pour la production d'images en relief ou pour la restitution d'animations.

Dans ces systèmes connus, l'image qui est apposée en vis-à-vis du réseau lenticulaire est appelée ci-après image entrelacée parce qu'elle comporte des pixels (pixel vient de picture element et signifie une partie élémentaire d'image) provenant de plusieurs images différentes, ces images que l'on appelle ci-après images primaires étant vues successivement par l'oeil du spectateur lorsque ce dernier se déplace horizontalement dans un plan parallèle à l'image entrelacée.

La présente invention a l'avantage de permettre une réalisation très simple, rustique et bon marché de diffusion d'images plates ou en relief.

Le dispositif proposé est un dispositif optique comprenant: o un écran 1 comportant des pixels lumineux, chacun des pixels comportant des souséléments de couleur différente ci-après dénommés sub-pixels, o un dispositif dit réseau lenticulaire 2, comportant une pluralité de dispositifs optiques dits dispositifs élémentaires juxtaposés, lesdits dispositifs élémentaires comprenant chacun une lentille élémentaire convergente ou un système optique équivalent dit lentille élémentaire 21, caractérisé par le fait: o que les pixels de l'image entrelacée ne sont pas composés de sub-pixels provenant de la même image primaire, mais au contraire d'images primaires différentes, o et que ladite lentille élémentaire 21 du réseau lenticulaire 2 est un système optique centré ou assimilé, étant précisé que l'on entend par système optique centré ou assimilé : o aussi bien un système optique possédant un axe de symétrie de révolution sensiblement perpendiculaire au plan focal de ladite lentille élémentaire, o qu'un système optique ayant des caractéristiques optiques sensiblement identiques.

étant précisé que l'on entend ci-avant: o par image entrelacée l'image affichée par l'écran 1 sous forme de pixels, o et par image primaire l'une des images entrant dans la construction de ladite image entrelacée pour être proposée à la vue d'un oeil du spectateur à travers ledit réseau lenticulaire.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention: ^ les lentilles élémentaires 21, 22 et suivantes sont organisées en lignes inclinées par rapport à un axe dit Axe Horizontal , d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale à la hauteur d'un sub-pixel divisée par la largeur d'un sub-pixel, étant précisé que l'on entend ci-avant et ciaprès par Axe Horizontal et par Axe Vertical des axes perpendiculaires entre eux qui sont respectivement: - parallèle au bord inférieur et au bord supérieur de l'image entrelacée rectangulaire, ou d'une découpe de cette image selon le mode portrait ou selon le mode paysage, pour l'axe dit Axe Horizontal, - parallèle au bord gauche et au bord droit de l'image entrelacée rectangulaire, ou d'une découpe de cette image selon le mode portrait ou selon le mode paysage, pour l'axe dit Axe Vertical; ^ chaque colonne de sub-pixels est composée de sub-pixels de couleur identique, et ces sub-pixels sont issus d'images primaires qui se succèdent dans l'ordre des images primaires; ^ les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés en lignes inclinées par rapport audit Axe Horizontal d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale au rapport entre deux fois la hauteur d'un sub-pixel et une fois sa largeur; ^ il existe au moins une ligne horizontale de lentilles élémentaires en vis-à-vis d'une ligne horizontale de sub-pixels; ^ les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés en lignes inclinées par rapport audit Axe Horizontal d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale au rapport entre la hauteur d'un sub- pixel et quatre fois sa largeur; ^ les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés en lignes inclinées par rapport audit Axe Horizontal d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale au rapport entre une fois la hauteur d'un sub-pixel et deux fois sa largeur; ^ les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés en colonnes; et une colonne de sub-pixels sur deux provient d'une première image primaire; et les sub-pixels des autres colonnes proviennent d'une seconde image primaire; et la hauteur moyenne d'une lentille élémentaire du réseau lenticulaire est sensiblement égale à la moitié de la hauteur d'un sub-pixel.

^ les images primaires proviennent toutes d'une image dite originelle unique, dont la résolution est supérieure à celle de l'écran 1, chaque image primaire représentant une extraction différente de pixels de ladite image originelle unique; ^ les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés de telle sorte que chacun desdits sub-pixels est situé le plus près possible du milieu de la ligne joignant les deux subpixels provenant de la même image primaire et qui appartiennent à la ligne de sub-pixels inférieure ou supérieure; ^ l'ensemble des sub-pixels provenant d'une image primaire représente la composante colorée de cette couleur de l'image primaire considérée; ^ un sub-pixel provenant d'une image primaire n'est alimenté que par l'extraction de l'information de la couleur du pixel de l'image primaire considérée à représenter, qui est celle du sub-pixel considéré ; ^ les trois sub-pixels provenant d'une même image primaire formant le plus petit triangle possible, dit triangle élémentaire sont de couleurs différentes; ^ ledit triangle élémentaire est sensiblement équilatéral; ^ ledit triangle élémentaire est sensiblement isocèle; ^ un carré de 4 pixels formé par deux colonnes 101 et 102 et deux lignes 201 et 202 de pixels 50 dans une image primaire 1000 correspond aux trois sub-pixels 300d 300 et 300i d'un triangle élémentaire; pour trois des pixels utilisés, le sub-pixel 300 correspondant n'est alimenté que par l'extraction de l'information de la couleur dudit pixel qui est celle dudit sub-pixel 300; et l'un des quatre pixels d'une image primaire 1000 n'est pas utilisé ; ^ un carré de 4 pixels 50, 51, 52 et 53 adjacents horizontalement dans une image primaire 1000 correspond à 9 sub-pixels situées sur trois lignes horizontales; l'un de ces 4 pixels (50) est représenté par un sub-pixel 300 alimentée par l'extraction de l'information de la couleur dudit pixel 50 qui est celle dudit sub-pixel 300; l'un de ces 4 pixels (52) est représenté par deux sub-pixels 300f et 300k qui sont chacun alimenté par l'extraction des informations des couleur des pixels considérés, qui sont celles desdits sub-pixels 300f et 300k; et deux de ces 4 pixels (51 et 53) sont représentés chacun par trois sub-pixels formant un triangle (300e 300a et 300j pour le pixel 51 et 300g 300b et 3001 pour le pixel 53), ces subpixels étant chacune alimentée par l'extraction de l'information des trois couleurs du pixel considéré ; ^ lesdits sub-pixels de l'écran 1 sont organisés en nids d'abeille; ^ le réseau lenticulaire 2 est constitué par la superposition de deux réseaux lenticulaires 210 et 220 à lentilles cylindriques, ces deux réseaux ayant un plan focal sensiblement commun après avoir été superposés.

L'invention sera bien comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 8 Figure 1, un plan de répartition des sub-pixels d'une image entrelacée selon l'invention. Les rectangles en pointillés représentent les subpixels vus simultanément par un il d'un spectateur, et représentent aussi l'enveloppe des zones de focalisation des lentilles élémentaires du réseau lenticulaire 2.

Figure 2, un plan de répartition des pixels d'une image entrelacée ne respectant pas l'invention, parce que l'image entrelacée est ici associée à un réseau lenticulaire cylindrique dont les lentilles ont un axe de symétrie longitudinal incliné sur l'horizontale. L'enveloppe des zones de focalisation de ces lentilles sont représentées par des parallélogrammes inclinés dont les contours sont en pointillés.

Figure 3, un plan de répartition des pixels d'une image entrelacée, dans un second mode de réalisation de l'invention, où les lentilles comme les sub-pixels situés en vis-à-vis, sont disposées selon une organisation qui est la plus proche possible d'un nid d'abeilles, chaque hexagone étant composé de triangles dits triangles élémentaires dont la forme se rapproche le plus possible de triangles équilatéraux.

Figure 4, une vue en perspective d'une portion de réseau lenticulaire selon l'invention, correspondant au plan de répartition des pixels de la figure 3, ledit réseau lenticulaire étant constitué par la superposition de deux réseaux lenticulaires à lentilles cylindriques 210 et 220, le réseau lenticulaire 210 étant constitué des lentilles élémentaires 2101, 2102 et suivantes, et le réseau lenticulaire 220 étant constitué des lentilles élémentaires 2201, 2202 et suivantes.

Figure 5a à 5d, le plan de répartition des pixels d'une image entrelacée, dans un troisième mode de réalisation de l'invention dans lequel l'image entrelacée combine des sub-pixels provenant de 4 images primaires.

Figure 6a et 6b, le plan de répartition des pixels d'une image entrelacée, dans un quatrième mode de réalisation de l'invention dans lequel l'image entrelacée combine des sub-pixels provenant de 2 images primaires seulement.

Figure 7: une représentation synoptique de la répartition dans l'image entrelacée des sub-pixels provenant d'une image primaire É la partie gauche représente une image source 1000, qui comporte des pixels 50, 51, 52, 53 et suivants, arrangés en lignes 201, 202, 203 et suivantes, et en colonnes 101, 102, 103 et suivantes; et la partie droite représente les sub-pixels correspondants dans une image entrelacée 5 - les sub-pixels de la ligne 1 sont notées, de gauche à droite, 300d, 300e,300f, 300g et 300h. Les sub-pixels de la ligne 2 sont notées, de gauche à droite, 300, 300a, 300b et 300c. Les sub-pixels de la ligne 3 sont notées, de gauche à droite, 300i, 300j,300k, 3001 et 300m.

Les sub-pixels colorés sont représentés par des cercles pour une première couleur, par des carrés pour une seconde couleur, et par des triangles pour une troisième couleur. Cette convention de représentation des couleurs est utilisée aussi pour la figure 8.

Figure 8: une variante d'un dispositif selon l'invention selon lequel l'écran 1 est composé de sub-pixels comme des LEDs, et muni d'un réseau lenticulaire 3 à systèmes optiques centrés 31, 32, 33 et suivants.

La figure 1 montre un plan de répartition des pixels d'une image entrelacée selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention dans laquelle les lentilles élémentaires sont organisées en lignes inclinées par rapport à un axe dit Axe Horizontal , d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale à la hauteur d'un sub-pixel divisée par la largeur d'un sub-pixel.

On entend ci-avant et ci-après par Axe Horizontal et par Axe Vertical des axes perpendiculaires entre eux qui sont respectivement: o parallèle au bord inférieur et au bord supérieur de l'image entrelacée rectangulaire, ou d'une découpe de cette image selon le mode portrait ou selon le mode paysage, pour l'axe dit Axe Horizontal, o parallèle au bord gauche et au bord droit de l'image entrelacée rectangulaire, ou d'une découpe de cette image selon le mode portrait ou selon le mode paysage, pour l'axe dit Axe Vertical.

Dans cette disposition, comme dans toutes celles qui sont décrites ciaprès, il existe au moins une ligne horizontale de lentilles élémentaires en vis-à-vis d'une ligne horizontale de sub-pixels. Ce n'est pas indispensable, mais cela permet de disposer un plus grand nombre de lentilles élémentaires, et donc d'améliorer la résolution perçue par le spectateur.

Les sub-pixels qui sont ici rouge, vert et bleu comme c'est le plus souvent le cas pour les écrans à cristaux liquides ou à plasma, sont respectivement notés Rn, Vn et Bn, notation dans laquelle n représente le numéro d'ordre de l'image primaire dont sont issus les sub-pixels considérés. On retrouvera cette notation dans les figures 2, 3 5 et 6.

Chaque ligne de sub-pixels est composée successivement de sub-pixels rouge vert et bleu, et ces sub-pixels sont issus d'images primaires qui se succèdent dans l'ordre des images primaires. Il serait possible d'avoir deux pixels adjacents provenant de la même image primaire, mais ce ne serait pas avantageux pour ce qui concerne le nombre d'images primaires que l'on cherche à maximiser tout en maintenant la résolution perçue par le spectateur.

Chaque colonne de sub-pixels est composée de sub-pixels de couleur identique rouge ou vert ou bleu, et ces sub-pixels sont issus d'images primaires qui se succèdent dans l'ordre des images primaires.

Les lentilles 21, 22 et suivantes (dont la position est symbolisée sur 5 les figures 1 à 3 par des rectangles en pointillés gras), sont toutes situées en vis-à-vis des pixels dont la valeur n est identique.

L'expression en vis-à-vis doit être comprise en tenant compte de la parallaxe. En fait, la projection orthogonale sur le plan de l'image entrelacée des centres optiques des lentilles élémentaires ne coïncide pas parfaitement avec les centres des sub-pixels parce que le spectateur n'est pas situé à l'infini et que la distance entre deux lentilles élémentaires dont on dit qu'elles sont en vis-à-vis de deux sub- pixels est légèrement inférieure à la distance entre ces deux sub-pixels.

Lorsque le spectateur se déplace parallèlement au plan de l'écran, il 15 voit toujours des pixels provenant de la même image primaire.

La figure 2 montre ce qui se passerait si, au lieu d'utiliser un réseau lenticulaires à lentilles sphériques, on utilisait un réseau lenticulaire à lentilles cylindriques inclinées sur l'horizontale: les lentilles focaliseraient non seulement sur des images primaires ayant la même valeur de n, mais aussi sur d'autres lentilles. Il en résulterait un manque de netteté et un défaut de perception puisque le spectateur verrait simultanément une image primaire et des portions de pixels issues d'autres images primaires.

D'autres dispositifs ont été proposés pour associer des écrans comportant des sub-pixels de couleurs différentes à des réseaux lenticulaires, mais les lentilles élémentaires proposées sont des lentilles cylindriques qui ont comme caractéristique de focaliser sur un segment de droite et non sur un point. Toutes ont donc le défaut, pour certaines positions du spectateur, de focaliser simultanément sur plusieurs sub-pixels provenant d'images primaires différentes.

Le dispositif selon l'invention est ainsi le premier à apporter une réponse efficace au problème posé qui consiste à permettre à un spectateur de voir des images primaires différentes parfaitement nettes, et à voir des images primaires différentes avec ses deux yeux.

La figure 3 montre que l'invention peut aussi être mise en oeuvre de façon différente, en ne respectant pas la règle que chaque colonne de subpixels est composée de sub-pixels issus d'images primaires qui se succèdent dans l'ordre des images primaires.

Les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont ici arrangés en lignes inclinées sur l'horizontale d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale au rapport entre la hauteur d'un sub-pixel et quatre fois sa largeur.

Cette disposition est une des dispositions préférées pour l'affichage de 9 images primaires, ce qui correspond par exemple à un dispositif servant 45 d'affichage publicitaire.

Cette mise en oeuvre offre un avantage qui est que les lentilles ont une disposition qui se rapproche de celle connue sous la dénomination en nid d'abeilles , et ont donc chacune une surface qui se rapproche le plus du cercle. Cette disposition permet de réduire, pour un nombre de lentilles déterminé, l'ouverture pupillaire maximale chaque lentille, et donc d'améliorer la netteté de l'image perçue.

Elle a aussi l'avantage d'améliorer la synthèse des blancs, qui est obtenue par l'addition de trois sub-pixels colorés R, V et B, cette synthèse étant d'autant plus efficace que les trois pixels sont sensiblement équidistants et forment donc un triangle dont la forme se rapproche le plus possible d'un triangle équilatéral. Ce triangle est ciaprès dénommé triangle élémentaire .

Cette mise en uvre peut aussi sembler à priori moins favorable car un mouvement vertical du spectateur conduit à des changements plus rapides d'images primaires vues par lui. Dans certains cas, cela peut cependant être considéré comme un avantage dans la mesure où, dans une salle de cinéma, un léger réglage en hauteur des fauteuils permet à tous les spectateurs de se situer dans une position leur permettant de bénéficier confortablement des performances du dispositif.

Mais dans les cas où cet inconvénient est réel, il est recommandé de mettre en oeuvre la présente invention en utilisant un réseau lenticulaire semblable à celui de la figure 4, qui est constitué par la superposition de deux réseaux lenticulaires à lentilles cylindriques 210 et 220.

L'assemblage entre deux lentilles cylindriques forme un système optique ayant des caractéristiques optiques très similaires à celles d'un système optique centré, car il permet de focaliser sur un plan unique des rayons lumineux parallèles soit sur un petit parallélogramme soit sur un petit rectangle ou sur un petit carré, selon les caractéristiques de chacun des deux réseaux, et selon la valeur de l'angle entre les axes longitudinaux des lentilles cylindriques de chacun des deux réseaux.

Les avantages que l'on peut trouver à utiliser de tels assemblages de réseaux lenticulaires à lentilles cylindriques est de diminuer la parallaxe verticale par rapport à la parallaxe horizontale, et aussi de pouvoir réaliser à moindre frais des réseaux lenticulaires de grandes dimensions.

Une condition importante à respecter pour que de tels réseaux 25 fonctionnent est qu'ils aient un plan focal commun après avoir été superposés.

Lorsque les sub-pixels proviennent d'images primaires dont les pixels sont disposés en damier orthogonal, la disposition en triangles équilatéraux n'est pas toujours possible. A défaut, il est avantageux de disposer les sub-pixels selon un triangle élémentaire qui soit sensiblement isocèle.

Les figures 5a à 5d représentent une mise en oeuvre particulièrement avantageuse de l'invention lorsque le nombre d'images primaires est de 4. Les quatre figures représentent la même portion d'image entrelacée, selon la même notation des sub-pixels que pour les figures 1 à 3, mais les lentilles élémentaires du réseau lenticulaire sont ici représentées par leur pourtour hexagonal.

Ces 4 figures permettent de voir comment la variation horizontale de la parallaxe permet au spectateur de voir successivement les 4 images 40 primaires.

Ce qui est remarquable dans cette disposition est la disposition presque parfaite des lentilles en nid d'abeilles.

La résolution apparente pour le spectateur est très proche de la résolution native de l'écran 1 puisque la distance entre deux lignes inclinées de lentilles élémentaires n'est que très légèrement supérieure à la largeur d'un pixel complet. Le dispositif affiche donc 4 images primaires avec une perte de résolution minime.

Cette disposition est une des dispositions préférées pour l'affichage de 4 images primaires, ce qui correspond par exemple à un dispositif servant de terminal pour une seule personne, comme un terminal de vidéoconférence individuel ou une console de jeux.

Les figures 6a et 6b représentent une mise en oeuvre particulièrement avantageuse de l'invention lorsque le nombre d'images primaires est de 2, ce qui suffit pour réaliser un couple stéréoscopique. Les deux figures représentent la même portion d'image entrelacée, selon la même notation des sub-pixels que pour les figures 5a à 5d, et les lentilles élémentaires du réseau lenticulaire sont ici aussi représentées par leur pourtour hexagonal.

Ces 2 figures permettent de voir comment la variation horizontale de la parallaxe permet au spectateur de voir successivement les 2 images 5 primaires.

La hauteur moyenne d'une lentille élémentaire du réseau lenticulaire est sensiblement égale à la moitié de la hauteur d'un sub-pixel, et la résolution apparente pour le spectateur est nettement supérieure à la résolution native de l'écran 1. La distance entre deux lignes de lentilles élémentaires est en effet très nettement inférieure à la largeur d'un pixel complet. Le dispositif affiche donc 2 images primaires au lieu d'une tout en améliorant très sensiblement la résolution perçue.

En réalité, tant pour les figures 5a à 5d que pour les figures 6a et 6b, la résolution perçue est nettement supérieure à celle indiquée ci-dessus lorsque le spectateur se sert de ses deux yeux et pas d'un seul. Dans ce cas, à la différence de ce qu'il verrait en l'absence de réseau lenticulaire, le spectateur voit deux séries de pixels simultanément.

La disposition des figures 6a et 6b est particulièrement recommandée pour l'affichage d'images plates en bénéficiant d'une telle augmentation de la résolution. Il suffit pour cela que les images primaires proviennent toutes d'une image dite originelle unique, dont la résolution est supérieure à celle de l'écran 1, chaque image primaire représentant une extraction différente de pixels de ladite image originelle unique.

Dans le cas de la mise en oeuvre de cette méthode, en particulier avec la disposition représentée aux figures 5a à 5d, il peut être avantageux de munir le dispositif d'un moyen de faire varier la distance entre le réseau lenticulaire 2 et l'écran 1, de façon à dérégler la focale dudit réseau lenticulaire lors de l'utilisation de l'écran pour l'affichage d'images en 2D. Le dispositif selon l'invention permet alors à la fois l'affichage d'images en 2D sans perte de résolution ou avec amélioration de la résolution, et l'affichage d'images en 3D.

La figure 7 permet d'examiner différentes façons de faire correspondre les pixels d'une image primaire à des sub-pixels dans l'image entrelacée.

Pour chacun des pixels de l'image primaire 1000 représentés dans l'image entrelacée 5, il est souhaitable que l'ensemble des sub-pixels d'une couleur représente la composante colorée de cette couleur de l'image primaire 1000. En d'autres termes, cela peut s'exprimer par le fait que l'ensemble des sub-pixels de l'image entrelacée qui proviennent d'une image primaire qui ont la même couleur représentent complètement la couche de même couleur de l'image primaire considérée.

Ceci peut être obtenu assez facilement par logiciel, mais il est aussi possible d'obtenir ce résultat par une électronique de commande de l'écran 1: le sub-pixel 300 n'est alimenté que par l'extraction de l'information de la couleur du pixel à représenter, qui est celle dudit sub-pixel 300.

Dans le cas où l'image diffusée par l'écran 1 selon l'invention comporte des pixels carrés, on peut faire correspondre comme illustré à la figure 1 un carré de 4 pixels formé par deux colonnes 101 et 102 et deux lignes 201 et 202 de pixels 50 dans l'image primaire 1000 aux trois sub-pixels d'un triangle élémentaire dans l'image entrelacée. La méthode à utiliser est dans ce cas que pour 3 des pixels utilisés, le sub-pixel 300 correspondant n'est alimenté que par l'extraction de l'information de la couleur dudit pixel qui est celle dudit sub-pixel 300; et que l'un des 4 pixels considérés de l'image primaire 1000 n'est pas utilisé.

Une variante particulièrement avantageuse est qu'un sub-pixel 300 soit défini par une combinaison des valeurs obtenues par les deux méthodes décrites ci-dessus, à savoir: ^ par la méthode consistant à ce que l'ensemble des sub-pixels d'une couleur représente la composante colorée de cette couleur de l'image primaire 1000 considérée, ^ par la méthode consistant à ce qu'un sub-pixel 300 n'est alimenté que par l'extraction de l'information de la couleur du pixel à représenter, qui est celle dudit sub-pixel 300.

Dès lors que l'on munit l'écran 1 selon l'invention d'une électronique de commande numérique perfectionnée, on peut améliorer sa conception pour augmenter la résolution perçue par le spectateur avec la disposition suivante qui est également illustrée par la figure 7: ^ Un carré de 4 pixels 50, 51, 52 et 53 adjacents horizontalement dans l'image primaire 1000 correspond à 9 sub-pixels situés sur trois lignes horizontales; ^ l'un de ces 4 pixels (50) est représenté par un sub-pixel 300 alimenté par l'extraction de l'information de la couleur dudit pixel 50 qui est celle dudit sub-pixel 300; ^ l'un de ces 4 pixels (52) est représenté par deux sub-pixels 300f et 300k qui sont chacun alimenté par l'extraction des informations des couleurs des pixel considérés, qui sont celles desdits sub- pixels 300f et 300k, ^ et deux de ces 4 pixels (51 et 53) sont représentés chacun par trois sub-pixels formant un triangle (300e 300a et 300j pour le pixel 51 et 300g 300b et 3001 pour le pixel 53), ces sub-pixels étant chacun alimenté par l'extraction de l'information des trois couleurs du pixel considéré.

Dans la présente description et dans les revendications qui suivent, l'expression réseau lenticulaire est utilisée pour décrire des ensembles de lentilles de différents types. Il va de soi que cette expression doit être comprise au sens large, et que les réseaux lenticulaires à systèmes optiques centrés, à lentilles cylindriques doubles ou annulaires peuvent être remplacés par des plaques opaques comportant des trous ou zones transparentes circulaires, ou de formes fantaisistes en lieu et place des systèmes optiques décrits.

De même, l'écran 1 est idéalement un écran électronique comme un écran à cristaux liquides ou un écran à plasma ou un écran à sources lumineuses colorées comme par exemple des diodes électroluminescentes (DEL), mais le dispositif fonctionne aussi avec tout écran dont les pixels comportent des sous-pixels de différentes couleurs.

Les principales applications de la présente invention sont: -l'affichage publicitaire, les enseignes publicitaires, la promotion sur le lieu de vente, la composition de vitrines virtuelles; toutes les applications de la télévision, de la vidéo et du cinéma, et en particulier les suivantes: les retransmissions sportives, les films et feuilletons, les journaux télévisés et les reportages, les jeux vidéo, la publicité, les attractions des parcs de loisirs, les terminaux des postes de travail de création assistée par ordinateur, la conception de produits et l'architecture, lavisualisation scientifique, l'imagerie médicale (radiographies 3D, RMN, scanner, échographie, endoscopie, microchirurgie, etc.), les systèmes d'aide au pilotage d'engins et les simulateurs de pilotage, les films personnels, l'éducation, La planification des missions, la reconnaissance, l'évaluation des dommages, l'analyses du terrain, la cartographie, la géographie, la recherche sismique, la téléconférence; - les luminaires, les oeuvres d'art, les objets de décoration et les gadgets.

Claims (14)

Revendications

1. Dispositif optique comprenant: o un dispositif dit réseau lenticulaire 2, comportant une pluralité de dispositifs optiques dits dispositifs élémentaires juxtaposés, lesdits dispositifs élémentaires comprenant chacun une lentille élémentaire convergente ou un système optique équivalent dit lentille élémentaire 21, o un écran 1 comportant des pixels lumineux, chacun des pixels comportant des souséléments de couleur différente ci-après dénommés sub-pixels, les pixels de l'image entrelacée n'étant sont pas composés de sub-pixels provenant de la même image primaire, mais au contraire d'images primaires différentes, caractérisé par le fait que ladite lentille élémentaire 21 du réseau lenticulaire 2 est un système optique centré ou assimilé, étant précisé que l'on entend par système optique centré ou assimilé : o aussi bien un système optique possédant un axe de symétrie de révolution sensiblement perpendiculaire au plan focal de ladite lentille élémentaire, o qu'un système optique ayant des caractéristiques optiques sensiblement identiques étant précisé que l'on entend ci-avant: o par image entrelacée l'image affichée par l'écran 1 sous forme de pixels, o et par image primaire l'une des images entrant dans la construction de ladite image entrelacée pour être proposée à la vue d'un mil du spectateur à travers ledit réseau lenticulaire.

2. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les lentilles élémentaires 21, 22 et suivantes sont organisées en lignes inclinées par rapport à un axe dit Axe Horizontal , d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale à la hauteur d'un sub- pixel divisée par la largeur d'un sub-pixel, étant précisé que l'on entend ci-avant et ci-après par Axe Horizontal et par Axe Vertical des axes perpendiculaires entre eux qui sont respectivement: o parallèle au bord inférieur et au bord supérieur de l'image entrelacée rectangulaire, ou d'une découpe de cette image selon le mode portrait ou selon le mode paysage, pour l'axe dit Axe Horizontal, o parallèle au bord gauche et au bord droit de l'image entrelacée rectangulaire, ou d'une découpe de cette image selon le mode portrait ou selon le mode paysage, pour l'axe dit Axe Vertical.

3. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que chaque colonne de sub-pixels est composée de sub-pixels de couleur identique, et ces sub-pixels sont issus d'images primaires qui se succèdent dans l'ordre des images primaires.

4. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés en lignes inclinées par rapport audit Axe Horizontal d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale au rapport entre deux fois la hauteur d'un sub-pixel et une fois sa largeur 5. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il existe au moins une ligne horizontale de lentilles élémentaires en vis-à-vis d'une ligne horizontale de sub-pixels.

6. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés en lignes inclinées par rapport audit Axe Horizontal d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale au rapport entre la hauteur d'un sub-pixel et quatre fois sa largeur.

7. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés en lignes inclinées par rapport audit Axe Horizontal d'un angle dont la valeur absolue de la tangente est égale au rapport entre une fois la hauteur d'un sub-pixel et deux fois sa largeur.

8. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait o que les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés en colonnes, o qu'une colonne de sub-pixels sur deux provient d'une première image primaire et que les sub-pixels des autres colonnes proviennent d'une seconde image primaire o et que la hauteur moyenne d'une lentille élémentaire du réseau lenticulaire est sensiblement égale à la moitié de la hauteur d'un sub-pixel.

12. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les images primaires proviennent toutes d'une image dite originelle unique, dont la résolution est supérieure à celle de l'écran 1, chaque image primaire représentant une extraction différente de pixels de ladite image originelle unique.

13. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les sub-pixels provenant d'une même image primaire sont arrangés de telle sorte que chacun desdits sub-pixels est situé le plus près possible du milieu de la ligne joignant les deux sub-pixels provenant de la même image primaire et qui appartiennent à la ligne de sub-pixels inférieure ou supérieure.

11 Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'ensemble des sub-pixels provenant d'une image primaire représente la composante colorée de cette couleur de l'image primaire considérée.

12 Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'un sub-pixel provenant d'une image primaire n'est alimenté que par l'extraction de l'information de la couleur du pixel de l'image primaire considérée à représenter, qui est celle du sub-pixel considéré.

13 Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les trois sub-pixels provenant d'une même image primaire formant le plus petit triangle possible, dit triangle élémentaire sont de couleurs différentes.

14. Dispositif optique selon la revendication 12 caractérisé par le fait que ledit triangle élémentaire est sensiblement équilatéral.

15. Dispositif optique selon la revendication 12 caractérisé par le fait que ledit triangle élémentaire est sensiblement isocèle.

16. Dispositif optique selon la revendication 12 caractérisé par le fait: o qu'un carré de 4 pixels formé par deux colonnes 101 et 102 et deux lignes 201 et 202 de pixels 50 dans une image primaire 1000 correspond aux trois sub-pixels 300d 300 et 300i d'un triangle élémentaire, o que pour trois des pixels utilisés, le sub-pixel 300 correspondant n'est alimenté que par l'extraction de l'information de la couleur dudit pixel qui est celle dudit sub-pixel 300 o et que l'un des quatre pixels d'une image primaire 1000 n'est pas utilisé.

17. Dispositif optique selon la revendication 12 caractérisé par le fait o qu'un carré de 4 pixels 50, 51, 52 et 53 adjacents horizontalement dans une image primaire 1000 correspond à 9 sub-pixels situées sur trois lignes horizontales o que l'un de ces 4 pixels (50) est représenté par un sub-pixel 300 alimentée par l'extraction de l'information de la couleur dudit pixel 50 qui est celle dudit sub-pixel 300 o que l'un de ces 4 pixels (52) est représenté par deux sub-pixels 300f et 300k qui sont chacun alimenté par l'extraction des informations des couleur des pixels considérés, qui sont celles desdits sub-pixels 300f et 300k, o que deux de ces 4 pixels (51 et 53) sont représentés chacun par trois sub-pixels formant un triangle (300e 300a et 300j pour le pixel 51 et 300g 300b et 3001 pour le pixel 53), ces sub-pixels étant chacune alimentée par l'extraction de l'information des trois couleurs du pixel considéré, 18. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lesdits sub-pixels de l'écran 1 sont organisés en se rapprochant le plus possible d'une disposition en nids d'abeille.

19. Dispositif optique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le réseau lenticulaire 2 est constitué par la superposition de deux réseaux lenticulaires 210 et 220 à lentilles cylindriques, ces deux réseaux ayant un plan focal sensiblement commun après avoir été superposés.