WO2016162632A1 - System for displaying a floating image - Google Patents

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WO2016162632A1
WO2016162632A1 PCT/FR2016/050779 FR2016050779W WO2016162632A1 WO 2016162632 A1 WO2016162632 A1 WO 2016162632A1 FR 2016050779 W FR2016050779 W FR 2016050779W WO 2016162632 A1 WO2016162632 A1 WO 2016162632A1
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WO
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display
screen
retro
semi
reflective
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Application number
PCT/FR2016/050779
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French (fr)
Inventor
Christophe Martinez
Original Assignee
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
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Publication date
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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
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/56Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images
    • GPHYSICS
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    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/28Reflectors in projection beam

Definitions

  • the field of the invention is that of the display systems of a so-called floating image, that is to say a superimposed image of a scene, the image can appear three-dimensional or quasi-three-dimensional.
  • Floating image display systems exist in the field of entertainment since the nineteenth century and are currently developed to address the particular field of advertising and event communication. They are based on an optical illusion effect, said Pepper's ghost, whose principle is recalled with reference to Figure 1 which illustrates a display system described in US2009 / 0009862.
  • the display system 1 comprises an image source 2, for example an emissive screen, adapted to supply a plurality of source images at its emission face 3, and a semi-reflecting structure 4 in the form of a pyramid with polygonal base positioned inversely vis-à-vis the screen 2, that is to say that its apex A is located opposite the emitting face 3 of the screen 2.
  • the semi-reflective outer faces of the pyramid are oriented towards the screen and towards the environment of the display system.
  • the screen 2 provides a plurality of source images each positioned facing a semi-reflecting face 5 of the pyramid.
  • the light beams of each source image provided by the screen 2 are reflected in part by the corresponding face 5 of the pyramid towards the environment.
  • An observer placed in front of one of the faces 5 of the pyramid then sees a virtual image of the image provided by the emissive screen 2, this virtual image being positioned in a virtual plane located inside the pyramid.
  • the semi-transparency of the pyramidal structure 4 superimposes the image displayed with the scene, which gives the observer the impression of observing a floating image.
  • an observer who would turn around the display system would see different virtual images located inside the pyramid, which would give the impression of observing a three-dimensional floating image.
  • a disadvantage of this type of display system is that the semi-reflecting structure 4 is necessarily oriented so that the semi-reflecting faces 5 are oriented towards the image source 2 and the environment of the display system. As a result, the field of view is limited by the emission face 3 of the screen on the one hand and by the base 6 of the semi-reflecting structure on the other hand.
  • the reverse orientation of the pyramid vis-à-vis the emissive screen requires to provide the pyramid holding elements when it is located above the screen, or maintenance of the emissive screen when it is positioned above the pyramid.
  • one of the holding elements must also include an electrical circuit for the power supply of the screen. The presence of these holding elements adds an unsightly effect to the system and reduces the comfort of vision of the observer.
  • the object of the invention is to remedy at least in part the drawbacks of the prior art, and more particularly to propose a system for displaying a floating image offering improved vision comfort.
  • the invention proposes a system for displaying a floating image, comprising at least one image source adapted to provide an image to be displayed, and a semi-reflecting structure adapted to reflect light beams originating from the source. image.
  • the display screen further comprises a partially transparent display screen comprising at least one display face, the screen being adapted to display an image projected on its display face via the semi-structured structure. reflective, and partially transmitting an incident light on its opposite side to the display face; and at least one projection optics adapted to project on the display screen via the semi-reflecting structure the image provided by said image source.
  • the display screen is partially transparent and partially retro-reflective at its display face, and has retro-reflective portions and transparent portions distributed over all or part of its area, each retro-reflective portion reflective being separated from neighboring retro-reflective portions by a transparent portion.
  • the retro-reflective portions include cube corner structures.
  • the image displayed by the display screen advantageously corresponds to the real image of the image supplied by said image source.
  • the semi-reflecting structure advantageously has, optionally in association with the display screen, a pyramid shape whose base is located opposite an elementary projector formed of said image source and said projection optical system.
  • the screen may comprise a plate of a transparent material having a first smooth face, and a second face opposite to the first and structured in the form of cube corner protuberances at the retro-reflective portions and smooth at the portions. transparent.
  • the display screen may be partially transparent and partially retro-reflective on its two opposite sides to each other, each forming a display face.
  • the display screen may comprise at least one plate of a transparent material whose two faces opposite to each other are smooth so as to form display faces, and comprises transparent portions and portions retroreflective reflectors distributed over all or part of its extent, each retro-reflective portion being separated from neighboring retro-reflective portions by a transparent portion, each retro-reflective portion comprising at least two wedge-shaped notches arranged opposite each other; one of the other according to the thickness of the screen and oriented so that the base of the cube corner of each is opposite the corresponding display face.
  • the display system may comprise at least one first linear polarizer having a first transmission axis disposed between the projection optics and the semi-reflective structure, and at least one second linear polarizer having a second axis of orthogonal transmission to the first axis and disposed on one side of the semi-reflecting structure opposite the display screen and the projection optics, for example at a face thereof opposite the oriented face to the screen.
  • the display system may further comprise a third linear polarizer having a third transmission axis coplanar with the second axis and orthogonal to the first axis, the third polarizer being on one side of the display screen opposite to the second polarizer.
  • This third polarizer may be located at a face opposite to the display face of the screen.
  • the semi-reflective structure comprising two semi-reflective blades disposed on either side of the display screen, the second and third polarizers being each disposed on the side of a blade opposite to the screen.
  • the internal lateral faces of the wedge-shaped notches are advantageously covered with a metal layer.
  • the display screen may comprise opaque portions located at least between each notch of the same retro-reflective portion depending on the thickness of the screen.
  • the display screen comprises at least two faces opposite to each other, called display faces, and is adapted to display a projected image on each of its two display faces, and to partially transmit a incident light on them;
  • At least two so-called elementary projectors each comprise an image source associated with a projection optical system, and are each adapted to project an image supplied by the image source onto one or other of the display faces of the screen ;
  • the semi-reflecting structure is adapted to reflect light beams coming from each elementary projector in the direction of the corresponding display face of the screen.
  • the elementary projector formed of the image source and the corresponding projection optical system, the semi-reflecting structure and the display screen are arranged mutually so as to dissociate light beams coming from the elementary projector, retro-reflected. by the screen and transmitted by the semi-reflective structure: - light beams from the elementary projector and reflected specularly by the display screen, and / or
  • the display screen may comprise a plate made of a transparent material, a first surface of which is coated with a layer of a retro-reflective material based on microbeads at the level of the retro-reflective portions, and is smooth at the level of transparent portions.
  • the display screen may further comprise an active layer adapted to form opaque areas and transparent areas, the opaque areas being located at the level of the displayed image.
  • Figure 2 is a schematic sectional view of a display system of a floating image according to a first embodiment
  • Figure 3 is a schematic sectional view of an example of a partially transparent and partially retro-reflective display screen
  • Figures 4a to 4c are schematic sectional views showing steps of a method of producing the display screen shown in Figure 3
  • Figures 5a to 5d are schematic sectional views showing steps of a method of making another example of a partially transparent and partially retro-reflective display screen
  • Figures 6 and 7 are schematic sectional views of two variants of a display system according to a second embodiment, the configuration of which prevents stray light beams are directed towards the observer
  • Figure 8 is a schematic sectional view of a display system according to a third embodiment, wherein two images are projected on two opposite sides of the same display screen
  • Figure 2 is a schematic sectional view illustrating a display system 10 of a floating image according to one embodiment.
  • the display system 10 includes a partially transparent display screen 100 and an image projection device 200 adapted to project at least one image onto the display screen 100 via a semi-transparent structure.
  • the image projection device 200 also called a projector, comprises an image source 210 associated with a projection optical system 220, and, in this example, a reflecting mirror 230.
  • the image source 210 for example an emissive screen, is adapted to supply the image to be displayed, called the source image, at a transmission face 211. It may be, inter alia, a liquid crystal display (screen LCD), a diode screen electroluminescent (LED), possibly organic (OLED), or even a CRT.
  • the image source will advantageously consist of a matrix of micro mirrors type DMD (for Digital Micromirror Device, in English) associated with an RGB light source.
  • the projection optical system 220 is adapted to project the image provided by the image source 210 onto the display screen 100 through the semi-reflective structure 300, i.e., to form on the display screen 100 a real image of the supplied image.
  • the projection optical system 220 ensures the conjugation of the emission face of the image source 210 and the display screen 100. It has an optical power function.
  • the projection optical system 220 which may comprise for example one or more lenses, is thus disposed between the image source 210 and the semi-reflecting structure 300.
  • the projector 200 further comprises a deflection mirror 230 which directs the projection beam towards the semi-reflecting structure 300.
  • the semi-reflecting structure 300 is adapted to partially reflect the light beams from the projector 200 towards the display screen 100, and to transmit the beams from the display screen 100 towards an observer.
  • the structure 300 is formed here of a single semi-reflective plate 310 disposed between the display screen 100 and an observer. It is oriented so as to form an angle of inclination, for example 45 °, with the display screen 100.
  • the blade 310 has a semi-reflective inner face 311 facing the projector 200 and the screen. 100, and an outer face 312, opposite the inner face, facing the observer.
  • the semi-transparent plate 310 can be replaced by an interference filter performing the same optical function as the semi-transparent plate.
  • the semi-reflecting structure 300 alone or in combination with the display screen 100, a pyramid shape whose base is located opposite the projector 200.
  • the screen 100 is a partially transparent display screen, that is to say adapted to reflect and diffuse more or less strongly the incident beams on its display face 110, and to transmit partially without altering the incident beams on its opposite face 111 and coming from the scene.
  • the scene is visible to an observer who would look through the display screen, that is to say that the objects of the scene are distinguishable or clearly visible.
  • the display screen differs from translucent screens, that is to say screens that transmit light from the scene but by diffusing it in such a way that the objects of the scene are not distinguishable or clearly visible.
  • the display screen 100 is disposed in the image plane of the projection optical system 220.
  • the screen 100 may be formed of a sheet, a plate or a film of a transparent material, whose display faces 110 and its opposite face 111 are preferably substantially planar.
  • the diffusion of the reflected beams at the display face 110 can be obtained by the surface imperfections of this face, or even by means of elements adapted to implement this diffusion function, for example microstructures coating one side of the surface. faces of the screen whose shape is adapted to diffuse only the light reflected by this face without altering the transmitted light.
  • a semi-transparent metal layer may also be provided to promote the reflection of light from the semi-reflective structure.
  • Other transparent reflective diffuser films may be used, for example holographic films, an example of which is given in document US Pat. No. 6,288,885, or even transparent reflective diffusing films of the type marketed by Luminit under the term "Light Shaping Diffuser".
  • the projector 200 comprises a housing 240 in which are located the image source 210, the projection optical system 220 and the reflecting mirror 230.
  • the housing is here positioned in the lower part of the display system 10 under the screen 100 and the semi-reflecting structure 300, and has an opening 241 through which the projection light beams emerge towards the semi-reflecting structure 300.
  • This arrangement makes it possible to obtain a display system compact with a relatively flat housing whose lateral dimensions can be adapted to further ensure the mechanical maintenance of the display screen and / or semi-reflective structure.
  • the image source 210 of the projector 200 provides an image to be displayed at its transmission face 211.
  • the light beam emitted by the source 210 is projected by the optical system 220 on the display screen 100, by means of the reflecting mirror 230 which directs the projection beam towards the semi-reflecting structure 300, then of the structure 300 which reflects them partially in the direction of the 100.
  • the screen 100 being placed in the image plane of the projection optical system 220, an actual image of the source image is formed at the display face 110 of the screen 100.
  • incident light beam is then diffusively reflected by the screen 100 in the direction of the semi-reflecting structure 300 which transmits it partially, so that an observer located on the opposite side of the blade 310 displays the image displayed by the 100.
  • the display screen 100 and the semi-reflecting structure 300 are partially transparent, the light beams coming from the scene are transmitted by the screen 100 and then by the structure 300 towards the screen. 'observer.
  • the scene thus remains visible by an observer who would look at the display screen 100 through the structure 300, that is to say that the observer can distinguish the objects of the scene. This would not be the case if the display screen was partially translucent instead of being partially transparent.
  • the embodiment of the display system 10 described in relation with FIG. 2 has the advantage of projecting a real image at the level of the display screen 100 which can thus be seen by an observer through the semi-reflecting structure 300.
  • the displayed image is superimposed on the scene and then appears as floating in the air.
  • Floating image printing can be enhanced when the displayed image occupies only part of the display surface of the screen 100, the image then being surrounded at least in part and preferably entirely by a the area of transparency of the screen 100 by which the observer sees the scene located behind the display system 10. The observer thus has the impression that the image floats in the air, superimposed on the scene.
  • the semi-reflecting structure 300 possibly associated with the display screen 100, forms a pyramidal type structure whose base is located opposite the projector 200.
  • the beams projected by the projector 200 towards the structure semi-reflective 300 "enter" into the pyramidal structure by the base thereof.
  • the field of view of the observer is not limited or hindered by the base of this pyramidal structure which would be located away from the projector. It is therefore not necessary to provide mechanical support elements of the semi-reflective structure which would be in an inverted position vis-à-vis the projector, which would reduce the viewing comfort of the observer.
  • Figure 3 is a schematic sectional view partially illustrating a variant of a display screen 100 of the display system 10, in which the screen 100 has an additional optical function of retro-reflection.
  • An example of such a partially transparent and partially retro-reflective display screen is described in patent application FR1453404 filed on 16/04/2014.
  • the screen 100 is adapted to retro-reflect the incident light on its display face 110 by diffusing it more or less strongly, and to pass without significant alteration of the incident light on its opposite face 111.
  • the screen thus has a transparency function that allows the observer to see the external scene located on the other side of the screen, ie (unlike the translucent screens) the objects in the scene are distinguishable or clearly visible, and a retro-reflection function allowing an observer looking at the screen through the semi-reflective structure 300 to see the image provided by the projector 200 in superposition of the external scene.
  • the screen 100 is preferably adapted to diffuse retro-reflected light into a diffusion cone encompassing the observer's pupils so that the observer can see the image projected on the display screen.
  • the diffusion cone (represented by a dashed circle in FIGS. 6, 7 and 8) may have an angular aperture adapted so that the observer can see, through the semi-reflecting structure, the projected image either in a certain location vis-à-vis the display system, or in a wide range of locations.
  • the angular aperture may be asymmetrical, preferably wide in a horizontal plane, and narrow in a vertical plane.
  • the narrow vertical aperture for example in the range of 5 ° to 30 °, makes it possible to diffuse the retro-reflective beams essentially in the direction of the observer's face, whereas the wide horizontal aperture, for example included in a range of 30 ° to 120 ° or more, allows the latter to view the image even if it observes the screen at an angle.
  • the screen 100 may thus comprise a reflective diffuser film transparent of the type marketed by Luminit under the term "Light Shaping Diffuser" whose diffusion cone has an asymmetrical angular aperture.
  • a first advantage of a display system comprising such a screen is that it has a higher light output than the system of Figure 2.
  • the realization of such a screen is particularly simple and presents the additional benefits of only retro-reflect the light beams incident on its display side and not the incident beams on the opposite side and transmitted by the screen.
  • the retro-reflection function is ensured regardless of the wavelength of the incident beams, unlike holographic films whose retro-reflection optical function is activated for a wavelength or a range of lengths. predetermined wave.
  • the screen is formed of a sheet, a plate or a film of a transparent material, a face 110 is substantially smooth and flat and a face 111 opposite to the face plane 110 has substantially identical structures 120 and distributed over the entire surface of the screen.
  • Each structuring 120 is a cube corner protuberance, the bases of the protuberances being here substantially parallel to the plane face 110 of the screen.
  • the screen 100 is intended to be illuminated by its flat face 110.
  • the protuberances 120 are not adjacent, but are separated from each other by substantially flat and smooth zones 130 this face 111, these areas 130 being substantially parallel to the opposite planar face 110 and form a continuous transparent surface.
  • each screen portion facing a protuberance 120 of the face 111 corresponds to a retro-reflective portion 140 of the non-transparent screen
  • each screen portion facing a smooth zone 130 of the face 111 corresponds to a transparent portion 150 and non-retro-reflective of the screen.
  • the screen comprises a plurality of essentially identical and juxtaposed elementary regions, covering substantially the entire surface of the screen, each elementary region comprising a retro-reflective portion 140, corresponding to a single protuberance 120 or several juxtaposed protuberances, surrounded by a transparent portion 150 peripheral corresponding to the smooth zone 130 of the face 111.
  • the ratio between the area occupied by the protuberance (s) and the total surface area of the elementary region, or occultation ratio by the retro-reflective portions is advantageously less than or equal to 50% and preferably less than or equal to equal to 20%, so as to allow a good visualization of the scene in transparency through the display screen.
  • Other values are possible depending on the applications.
  • the display screen 100 is disposed substantially in the image plane of the projection optical system 220.
  • FIGS. 4a to 4c are sectional views which schematically illustrate steps of an exemplary method of producing the screen described with reference to FIG. 3, as described in document FR1453404 filed on 16/04/2014.
  • FIG. 4a illustrates a first step in which a mold 400 is made of a structured surface 510 of a rigid part 500, this surface including cube-corner-shaped protuberances 511 covering substantially the entire surface of this face. After separation of the rigid part 500 and the mold 400, the latter has protuberances 411 of complementary shape of the protuberances 511 of the rigid part.
  • FIG. 4b illustrates a step during which the structured face 410 of the mold 400 is partially flattened and polished so that the initially pointed parts of the protuberances 411 become top plates 412 located in the same plane substantially parallel to a base plane of the protuberances.
  • FIG. 4c illustrates a step during which a retroreflective display screen 100 is produced from the mold 400 obtained during the preceding step, for example by pressing the mold on a part which, once disconnected from the mold , form the screen display.
  • the screen thus obtained in this exemplary embodiment method is illustrated in FIG.
  • the scattering function of the beams reflected by the display screen 100 can be obtained by the diffraction effects on the edges of the protuberances 120 and / or surface imperfections of the screen. It can also be obtained by elements adapted to implement this broadcast function.
  • the lateral faces of the protuberances have micro- or nanostructures adapted to diffuse the retro-reflected light by the protuberances. It is advantageous for these micro- or nanostructures to be present only on the lateral faces of the protuberances 120 and not on the smooth zones 130 of the face 111 so as not to alter the transparency of the transparent peripheral portions 150. for example, these micro- or nanostructures can be made from a method as described in US6258443.
  • the screen 100 comprises diffusing elements 160 situated at the level of the plane face 110, facing each protuberance 120.
  • diffusing elements 160 it is advantageous for these diffusing elements 160 to be located that compared with the protuberances 120 and not facing the smooth areas 130, so as not to affect the transparency of the peripheral transparent portions 150.
  • these diffusing elements may be formed of a layer of a material comprising scattering particles deposited by screen printing, molding, or other deposition technique.
  • Figures 5a to 5d are sectional views which schematically illustrate steps of making another example of a partially transparent and partially retro-reflective display screen.
  • This screen example differs essentially from the screen described with reference to FIG. 3 in that the cube-corner structures are said to be "buried", that is to say located inside the screen.
  • FIG. 5a illustrates a first screen portion 170.
  • This portion is typically obtained by using the element 100 of FIG. 4c as a mold, this element being obtained by a method reproducing the steps of FIGS. 4a and 4b.
  • a metal mold is made by electroplating from the workpiece 400 and serves to replicate the portion 170, this screen portion being a film, a plate or a transparent sheet having a smooth flat first face 171 and a second face 172, opposed to the first, structured so as to have depressions, or notch 121, in the shape of a cube corner.
  • These hollow structures 121 are distributed in a manner similar to the distribution of the protuberances 120 of the screen of FIG.
  • the first screen portion 170 comprises, in front view, a a plurality of essentially identical and juxtaposed elementary regions, covering substantially the entire surface of the first screen portion, each elementary region comprising a central retro-reflective portion 141, corresponding to a single notch 121 with a cube corner or with several juxtaposed notches, surrounded by a peripheral transparent portion 151 corresponding to the flat smooth zone 131, in the optical polishing sense mentioned above, of the structured face 172.
  • FIG. 5b illustrates a step during which a thin metallic layer 173 is deposited, advantageously in a conformal manner, over the entire surface of the structured face 172, so as to extend both inside the indentations 121, that is to say on the lateral faces thereof, and on the flat areas 131 surrounding the notches 121.
  • the thickness of the metal layer 173 is less than the depth of the indentations 121.
  • a deposit of silver with a thickness of less than 60 nm and greater than 30 nm.
  • the depth of the indentations 121 is typically less than 100 ⁇ and advantageously less than 60 ⁇ for a distribution of cube corners distributed over an isosceles triangle mesh 300 ⁇ side.
  • FIG. 5c illustrates a step during which, for example, by polishing, the metal layer portions 173 present at the flat areas 131 surrounding the indentations 121 are removed.
  • the metal layer 173 is only present at the the interior of the cube corner notches 121, more precisely at the lateral faces thereof.
  • FIG. 5d illustrates a step during which a second screen portion 175 is assembled to the first screen portion 170 at the structured face 172 of the latter.
  • the second screen portion 175 is formed of a film, a plate or a transparent sheet whose two faces are preferably flat and smooth.
  • the assembly of the two screen portions 170, 175 is here produced by means of an adhesive 161 whose adhesive material is transparent.
  • the two screen portions and the glue may have a substantially equal optical index.
  • Optical adhesives for example with an index close to 1.5, are commercially available (eg Polytec UV 2137) and fit well with glass or PMMA (index 1.49).
  • the arrows represent the direction of illumination of the display screen making it possible to obtain a retro-reflection effect for a portion of the beams incident on the display face 110.
  • a screen of FIG. display in which the cube-corner notches are protected from the environment by being located inside the screen, and whose angular retro-reflection efficiency is improved by the presence of the portions of the screen. metal layer present only at the indentations.
  • the degree of occultation by the retro-reflective portions is advantageously less than or equal to 50%, and preferably less than or equal to 20%, so as to allow a good visualization of the scene in transparency through the screen. display.
  • the display screen In order to form a real image of the image supplied by the projector 200, the display screen, more precisely the face 172 comprising the indentations 121, is disposed substantially in the image plane of the projection optical system 220.
  • diffusing elements 160 may be provided at the level of the plane display face 110, opposite each cube corner structure 121. It is advantageous for these diffusing elements to be situated only with respect to the structures 121 and not in in view of the planar zones 131 surrounding the structures, so as not to affect the transparency of the peripheral portions 151.
  • FIGS. 6 and 7 are diagrammatic sectional views illustrating different variants of a system for displaying a floating image which differ essentially of the example of FIG. 2 in that the arrangement of the different elements makes it possible to prevent parasitic beams from disturbing the observation of the displayed image.
  • the display screen is partially retro-reflective and may be the same or similar to the screens described with reference to FIGS. 3 and 5d.
  • optical axis said transmission, corresponding to the axis of propagation of light beams from the projector and transmitted by the semi-reflective structure;
  • Arr the optical axis called retro-reflection, corresponding to the axis of propagation of light beams retro-reflected by the screen and transmitted by the semi-reflective structure;
  • the so-called specular reflection corresponds to a simple reflection of the beams incident on the screen, in particular at the flat and smooth zones described above, whereas the retro-reflection corresponds to a multiple reflection of the incident beams, in particular in cube corner structures.
  • the angle of incidence of the projection beams on the display screen is also noted with respect to the main plane of the screen and then retro-reflected; ⁇ the angle formed between the retro-reflection optical axis Arr and the transmission optical axis At; and ⁇ the angle formed by the retro-reflection optical axis Arr and the specular reflection optical axis Ar;
  • the exit angle of the light beams emitted by the projector in the direction of the semi-reflecting structure with respect to a vertical plane parallel to the main plane of the screen; ⁇ the angle of inclination of the semi-reflecting structure vis-à-vis a horizontal plane orthogonal to the main plane of the screen.
  • the semi-reflecting structure 300 and the projector 200 are arranged with respect to the display screen so as to dissociate the retro-reflection optical axis Arr from the specular reflection optical axis Ars.
  • the output angle ⁇ of the light beams emitted by the projector 200 is modified in the direction of the semi-reflecting structure 300 (here by the orientation of the reflecting mirror 230), and / or the angle of inclination ⁇ of the blade 310 of the semi-reflecting structure.
  • the exit angle ⁇ and the angle of inclination ⁇ are chosen so that the angle of incidence has projection beams on the display screen 100 being less than at ⁇ / 2, which makes the displayed image visible in a dive, that is to say when the observer is above the image.
  • the optical retro-reflection axis Arr is thus dissociated from the specular reflection optical axis Ars.
  • the angle ⁇ between the Arr and Ars axes is therefore non-zero and its value depends on the angles ⁇ and cp.
  • the exit angle ⁇ is non-zero and the angle of inclination ⁇ is of the order of ⁇ / 4.
  • this arrangement is optimized to also prevent the observer from being obstructed by the projection beams coming from the projector 200 and transmitted by the semi-reflecting structure 300. Indeed, an angle of incidence that is too low would risk indeed, to bring the retro-reflective optical axis Arr too close to the transmission optical axis At. It is advantageous that the angles ⁇ and ⁇ are chosen so as to deviate substantially substantially the axis of retro-reflection Arr of the transmission axis At on the one hand, and of the specular reflection axis Ars on the other hand, so that ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the exit angle ⁇ and the tilt angle ⁇ are chosen so that the angle of incidence has projection beams on the display screen 100 being greater than at ⁇ / 2, which makes the displayed image visible in a low angle, that is to say when the observer is above the image.
  • the optical axis of retro reflection Arr is here also dissociated from the optical axis of specular reflection Ars.
  • the value of the angle ⁇ between the Arr and Ars axes depends on the angles ⁇ and cp, where in this example the exit angle ⁇ is substantially zero and the inclination angle ⁇ is greater than ⁇ / 4.
  • the arrangement of the projector 200 is here modified so that the reflecting mirror 230 is no longer located substantially below the screen as in the example of FIG. 6 but under the semi-reflecting structure 300, thus simplifying the return of the beams of projection towards the blade 310 with an exit angle ⁇ substantially zero.
  • the angle a can thus be between 90 ° excluded and 115 °, for example between 95 ° and 115 °.
  • the angle of inclination ⁇ can be large without risk of bringing the retro-reflective optical axis Arr of the transmission optical axis At.
  • the semi-reflecting structure 300 in association with the display screen 100, forms a pyramidal structure whose base has reduced lateral dimensions, which makes it possible to obtain a less bulky display system.
  • FIG. 8 is a diagrammatic sectional view illustrating another embodiment of a system for displaying a quasi-three-dimensional floating image.
  • the display system here differs from the previously described examples essentially in that two source images are each projected on an opposite side of the same display screen.
  • the projector is here formed of two elementary projectors 201, similar or identical to the projector described with reference to FIGS. 2 and 6.
  • Each elementary projector 201, 201 'thus comprises an image source 210, 210' associated with an optical system.
  • the two elementary projectors are arranged here in the same housing 240 having an outlet opening 241 of the beams.
  • the two reflecting mirrors are two reflecting faces of the same optical element located opposite the exit opening.
  • the semi-reflecting structure 300 comprises two semi-reflecting blades 310, 310 'each adapted to partially reflect the projection beams from the elementary projector 201, 20 opposite which it is located. The beams are reflected towards one of the display faces 110, 110 'of the same screen 100.
  • the semi-reflecting structure 300 thus has a pyramid shape, of which two lateral faces are the reflective strips. As in the examples described above, the base of the pyramid is located opposite the projector 200.
  • the display screen 100 has two faces 110, 110 'opposite to each other, each being adapted to display the image projected by the elementary projector 201, 20 corresponding.
  • the screen is thus adapted to reflect and scatter more or less strongly the incident beams on each of its display faces 110, 110 ', and to partially transmit the incident beams on the opposite face without significantly altering them.
  • the screen 100 is located substantially in the image plane of each of the projection optical systems 220, 220 ', the two image planes being approximately merged.
  • the screen 100 is partially transparent and partially retro-reflective at its two display faces 110, 110 ', and the arrangement of the projectors 201, 20 and semitransparent blades 310, 310 'is provided to dissociate the retro-reflection optical axis Arr, Arr' of the specular reflection optical axis Ars, Ars' and advantageously also of the optical transmission axis At, At '.
  • the arrangement of the first elementary projector 201 and the corresponding blade 310 is substantially symmetrical to that of the second projector 20 and the corresponding blade 310 '.
  • the exemplary display system relating to FIG. 8 shows an arrangement of the elements which provides an overhead view, similar to the configuration of FIG. 6. However, an arrangement of the elements providing a low-angle view similar to the The configuration of FIG. 7 is possible, each elementary projector then being preferably oriented so as to place the reflecting mirror under the corresponding blade, the latter being inclined by an angle ⁇ greater than ⁇ / 4.
  • each display face 110, 110 ' is asymmetrical, that is to say that the vertical angular aperture is narrow to orient the retro-reflected beams mainly towards the face. of an observer, while the horizontal angular aperture is wide to allow the observer to view the displayed image regardless of its position around the display system.
  • the screen 100 may thus comprise two transparent reflective diffusing films of the type marketed by Luminit under the term "Light Shaping Diffuser", arranged at the display faces and whose diffusion cone has an asymmetrical angular aperture.
  • the semi-reflecting structure 300 thus forms a pyramidal structure within which the display screen 100 is located.
  • the base of the pyramidal structure is located facing projector 200, which can ensure the maintenance of the structure and / or the screen, for example at its housing.
  • the displayed images may be the same or different.
  • the image displayed on a first face 110 of the screen can be a front view of an object
  • the image displayed on the second face 110 'of the screen can be the view from behind the same object, which reinforces the impression of three-dimensional floating image.
  • the images to be displayed are identical, it is advantageous to simplify the projector to use only one image source. This is associated with an optical system adapted to project the image on both display faces of the screen.
  • the projector then has an optical beam splitting and return. This receives the beam from the optical system and splits it into two beams, each oriented towards the corresponding semi-reflecting plate.
  • the dissociation and return optics comprise, for example, a cube which receives the incident beam and then reflects a part of the beam towards a first reflecting mirror situated opposite a semi-reflecting plate and reflects a second part of the beam in the direction of a second reflecting mirror located opposite the second semi-reflecting plate.
  • the symmetrical arrangement of the optical elements for one and the other of the parts of the display system thus allows projection on both sides of the screen of the same image orientation.
  • This variant has the advantage of using only one image source and thus reducing the financial cost of the display system.
  • the example of Figure 8 shows a display system with two images displayed, but it can be adapted to display more source images.
  • the display system comprises a number N of elementary projectors each associated with a semireflecting surface of the same semi-reflecting structure so as to reflect the projection beams of each elementary projector towards a d-element.
  • display having a plurality of display faces each located in the image plane of the corresponding optical system.
  • FIGS. 9a and 9b are diagrammatic sectional views partially illustrating alternative embodiments of a partially transparent and partially retro-reflective screen on its two opposite faces, which can be used in the display system shown in FIG. 8.
  • two screens as described in the embodiment of FIG. 5d have been assembled to one another, for example by gluing.
  • the screen thus formed comprises two screen portions 180, 180 'fixed back to back. It comprises a plurality of retro-reflective portions 140 surrounded by peripheral transparent portions 150.
  • the retro-reflective portions 140 here comprise structures each formed of a notch 121, 121 ', or cube-shaped hollow patterning, but they can have several adjacent structures.
  • Each retro-reflective portion 140 having at least two wedge-shaped notches 121, 121 'disposed opposite one another according to the thickness of the screen and oriented so that the base of the cube corner each of them facing the corresponding display face.
  • the indentations 121, 121 'of the same retro-reflective portion 140 are located vis-à-vis, and in a planar symmetrical with respect to a plane of the screen passing between the two screen portions.
  • the beams incident on a first display face 110 are therefore partially retro-reflected by the indentations 121 of the first screen portion 180 and are partly transmitted by the transparent portions 150 towards the second display face 110. 'and vice versa.
  • diffusing elements 160, 160 'similar to those described with reference to FIG. 5d may be provided on the display faces, preferably only at the level of the retro-reflective portions.
  • two screens as described in the embodiment of FIG. 5d have been assembled to one another, for example by gluing.
  • the screen thus formed comprises two screen portions 180, 180 'identical to those described in the example of FIG. 9a. They are fixed back-to-back through a layer 165 having opaque portions 166 located only between each cube-corner indentation. These opaque, non-transparent portions make it possible to limit the effects of transmission diffusion by the indentations.
  • a partially transparent and partially retro-reflective screen on its two opposite faces may be made by assembling two screens to each other as described in the embodiment of FIG. 3, for example leaving a air gap between the two faces which comprise the protuberances. Both screens can be assembled by gluing.
  • the degree of occultation by the retro-reflective portions is advantageously less than or equal to 50%, and preferably less than or equal to 20%, so as to allow a good visualization of the scene in transparency through the screen. display.
  • FIG. 10 a fourth embodiment of an alternative display system is now described with respect to the examples illustrated in FIGS. 6 and 7, in which the optical axes of retro-reflection Arr and of specular reflection Ars are dissociated. by a particular arrangement of the projector and the semi-reflective structure vis-à-vis the display screen.
  • the parasitic beams are filtered by the use of several linear polarizers, thereby favoring the retro-reflected beams.
  • This variant applies in particular when the retro-reflection of the display screen is provided by non-metallized cube corners (protuberances or indentations), that is to say that it is essentially obtained by total reflection. internally inside the cube corners.
  • a first linear PI polarizer having a transmission axis ⁇ 1 is disposed on the optical path between the projector 200 and the semi-reflective structure 300, for example at the outlet opening 241 of the housing 240.
  • a second linear polarizer P2 having a transmission axis u2 orthogonal to the axis ul is located between the observer and the semi-reflecting structure 300, for example on the outer face 312 thereof.
  • the beams emitted by the projector and transmitted by the polarizer PI are polarized rectilinearly along the axis ul, then the part reflected specularly by the display screen (which retains the same polarization) is filtered by the polarizer P2 insofar as these reflected beams are polarized linearly along an axis orthogonal to the transmission axis u2.
  • the retro-reflected beams are transmitted by the polarizer P2 insofar as the cube-corner retro-reflection modifies the rectilinear polarization of the incident beams in a different polarization, in particular an elliptical polarization.
  • the retro-reflected portion of the beams, by its elliptical polarization is transmitted by the polarizer P2 in a polarized manner along the axis u2.
  • the polarizer P2 in association with the polarizer PI also filters the portion of the beams coming directly from the projector and transmitted by the semi-reflective structure (Axis beams At described with reference to Figures 6, 7 and 8).
  • the polarizer PI has an ul axis oriented so that the polarization at the output of the projector is perpendicular to the plane of incidence on the plate of the structure semi-reflective. This optimizes the reflection of the beams by the semi-reflective structure.
  • a third linear polariser P3 of transmission axis u3 coplanar with the axis u2 and orthogonal to the axis ul is located at the face 111 opposed to the display face 110 of the screen 100.
  • the beams from the projector are transmitted by the polarizer PI and polarized rectilinearly along the axis ul, then the portion transmitted by the screen
  • the display (which retains the same polarization) is filtered by the polarizer P3 insofar as these transmitted beams are linearly polarized along an axis orthogonal to the transmission axis u3.
  • the polarizers P2 and P3 do not disturb the beams coming from the scene and transmitted by the partial transparency of the screen insofar as the transmission axes u2 and u3 are coplanar.
  • This variant advantageously makes it possible to eliminate the parasitic beams without resorting to the arrangement of the various elements described with reference to FIGS. 6 and 7. Moreover, this variant is all the more advantageous as the screen comprises diffusing elements on the or the display faces.
  • each elementary projector 201 and 20 is provided with of a linear polariser PI, ⁇ of axis ul and ul ', and each semi-transparent plate 310 and 310' of a linear polarizer P2, P2 'of axis u2 and u2'.
  • the axes u2 and u2 ' are respectively orthogonal to the axes ul and ul', and are coplanar with each other.
  • the screen 100 comprises a polarizer P3 located between the two display faces 110 and 110 'insofar as the previously described optical function obtained by the pair of polarizers ⁇ P2, P3 ⁇ , namely the transmission of beams from the scene as well as the filtering of the portion transmitted by the beam screen from the projectors, is provided by the pair of polarizers ⁇ P2, P2 ' ⁇ .
  • the screen may comprise, not protuberances or cube-corner structures providing the retro-reflection function, but areas coated with a layer of a retro-reflective material based on microbeads.
  • the screen then comprises a plurality of substantially identical and juxtaposed elementary regions, disposed over substantially the entire surface of the screen, each of which is formed of a retro-reflective portion surrounded by a peripheral transparent portion.
  • the retro-reflective portions are areas coated with a layer of the microbead-based material and the transparent portions are areas not coated by this layer.
  • FIG. 3 in which the face comprising the protuberances is here a substantially flat face, some portions of which are covered by the material based on microbeads.
  • the retro-reflective portions may be arranged only on one face of the screen, either the face facing the semi-transparent blade or the face opposite to that here, since the microbeads are retro-reflective in all directions of illumination.
  • each face has retro-reflective portions surrounded by peripheral transparent portions, each retro-reflective portion of a face being disposed facing a retro-reflective portion of the opposite face and each transparent portion of the same face being disposed opposite a transparent portion of the opposite face.
  • the arrangement of the retro-reflective portions and the transparent portions is symmetrical from one face to the other with respect to the plane of the screen. It is then advantageous to provide between the two faces of the screen opaque portions located between each pair of retro-reflective portions with microbeads, to limit the diffusion effects in transmission.
  • the screen may be similar or identical to the screen examples described above and may further comprise an active layer adapted to form, temporarily or permanently, opaque areas and transparent areas on the entire surface of the screen.
  • this active layer of controlled opacity may be located at the face opposite to the display face (advantageously the plane face 171 of the screen illustrated in FIG. 5d); and in the case of a double-sided display screen, this active layer can be located inside the screen, for example between the two screen portions described with reference to Figures 9a and 9b.
  • This active layer for example a transparent LCD screen, is connected to control means for activating the opaque areas according to the shape of the displayed image and its position on the screen.
  • an inverted configuration is possible in which the projector is located in the upper part of the display system. and optionally rests on the base of the pyramidal structure formed in part by the semi-reflective structure.

Abstract

The invention pertains to a system (10) for displaying a floating image comprising: - at least one image source (210); - a semi-reflecting structure (300); - a partially transparent display screen (100); - at least one projection optic (220) adapted for projecting onto the display screen by way of the semi-reflecting structure the image provided by said image source; - the display screen (100) being partially transparent and partially retro-reflecting, and comprising retro-reflecting portions (140) with wedge-shaped structurations (120; 121, 121').

Description

SYSTEME D'AFFICHAGE D'UNE IMAGE FLOTTANTE SYSTEM FOR DISPLAYING A FLOATING IMAGE
DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL AREA
Le domaine de l'invention est celui des systèmes d'affichage d'une image dite flottante, c'est-à-dire une image affichée en superposition d'une scène, l'image pouvant paraître tridimensionnelle ou quasi-tridimensionnelle. The field of the invention is that of the display systems of a so-called floating image, that is to say a superimposed image of a scene, the image can appear three-dimensional or quasi-three-dimensional.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE STATE OF THE PRIOR ART
Des systèmes d'affichage d'image flottante existent dans le domaine du divertissement depuis le XIXe siècle et sont actuellement développés pour venir adresser notamment le domaine de la publicité et de la communication événementielle. Ils reposent sur un effet d'illusion optique, dit du fantôme de Pepper, dont le principe est rappelé en référence à la figure 1 qui illustre un système d'affichage décrit dans le document US2009/0009862. Floating image display systems exist in the field of entertainment since the nineteenth century and are currently developed to address the particular field of advertising and event communication. They are based on an optical illusion effect, said Pepper's ghost, whose principle is recalled with reference to Figure 1 which illustrates a display system described in US2009 / 0009862.
Dans cet exemple, le système d'affichage 1 comporte une source d'image 2, par exemple un écran émissif, adaptée à fournir une pluralité d'images sources au niveau de sa face d'émission 3, et une structure semi-réfléchissante 4 en forme de pyramide à base polygonale positionnée de manière inversée vis-à-vis de l'écran 2, c'est-à-dire que son apex A est situé en regard de la face émissive 3 de l'écran 2. Ainsi, les faces externes 5 semi- réfléchissantes de la pyramide sont orientées vers l'écran et vers l'environnement du système d'affichage. L'écran 2 fournit une pluralité d'images sources positionnées chacune en regard d'une face semi-réfléchissante 5 de la pyramide. Ainsi, les faisceaux lumineux de chaque image source fournie par l'écran 2 sont réfléchis en partie par la face correspondante 5 de la pyramide en direction de l'environnement. Un observateur placé devant l'une des faces 5 de la pyramide voit alors une image virtuelle de l'image fournie par l'écran émissif 2, cette image virtuelle étant positionnée dans un plan virtuel situé à l'intérieur de la pyramide. La semi- transparence de la structure pyramidale 4 permet de superposer l'image affichée avec la scène, ce qui procure à l'observateur l'impression d'observer une image flottante. Par ailleurs, dans cet exemple, un observateur qui tournerait autour du système d'affichage verrait différentes images virtuelles situées à l'intérieur de la pyramide, ce qui donnerait l'impression d'observer une image flottante tridimensionnelle. In this example, the display system 1 comprises an image source 2, for example an emissive screen, adapted to supply a plurality of source images at its emission face 3, and a semi-reflecting structure 4 in the form of a pyramid with polygonal base positioned inversely vis-à-vis the screen 2, that is to say that its apex A is located opposite the emitting face 3 of the screen 2. Thus, the semi-reflective outer faces of the pyramid are oriented towards the screen and towards the environment of the display system. The screen 2 provides a plurality of source images each positioned facing a semi-reflecting face 5 of the pyramid. Thus, the light beams of each source image provided by the screen 2 are reflected in part by the corresponding face 5 of the pyramid towards the environment. An observer placed in front of one of the faces 5 of the pyramid then sees a virtual image of the image provided by the emissive screen 2, this virtual image being positioned in a virtual plane located inside the pyramid. The semi-transparency of the pyramidal structure 4 superimposes the image displayed with the scene, which gives the observer the impression of observing a floating image. Moreover, in this example, an observer who would turn around the display system would see different virtual images located inside the pyramid, which would give the impression of observing a three-dimensional floating image.
Un inconvénient de ce type de système d'affichage est que la structure semi-réfléchissante 4 est nécessairement orientée de sorte que les faces semi-réfléchissantes 5 soient orientées vers la source d'image 2 et vers l'environnement du système d'affichage. Il en résulte que le champ de vision est limité par la face d'émission 3 de l'écran d'une part et par la base 6 de la structure semi-réfléchissante d'autre part. A disadvantage of this type of display system is that the semi-reflecting structure 4 is necessarily oriented so that the semi-reflecting faces 5 are oriented towards the image source 2 and the environment of the display system. As a result, the field of view is limited by the emission face 3 of the screen on the one hand and by the base 6 of the semi-reflecting structure on the other hand.
De plus, l'orientation inversée de la pyramide vis-à-vis de l'écran émissif nécessite de prévoir des éléments de maintien de la pyramide lorsque celle-ci est située au-dessus de l'écran, ou de maintien de l'écran émissif lorsque celui-ci est positionné au-dessus de la pyramide. Dans ce dernier cas, l'un des éléments de maintien doit également comprendre un circuit électrique pour l'alimentation électrique de l'écran. La présence de ces éléments de maintien ajoute un effet inesthétique au système et réduit le confort de vision de l'observateur. In addition, the reverse orientation of the pyramid vis-à-vis the emissive screen requires to provide the pyramid holding elements when it is located above the screen, or maintenance of the emissive screen when it is positioned above the pyramid. In the latter case, one of the holding elements must also include an electrical circuit for the power supply of the screen. The presence of these holding elements adds an unsightly effect to the system and reduces the comfort of vision of the observer.
EXPOSÉ DE L'INVENTION STATEMENT OF THE INVENTION
L'invention a pour objectif de remédier au moins en partie aux inconvénients de l'art antérieur, et plus particulièrement de proposer un système d'affichage d'une image flottante offrant un confort de vision amélioré. L'invention propose à cet effet un système d'affichage d'une image flottante, comportant au moins une source d'image adaptée à fournir une image à afficher, et une structure semi- réfléchissante adaptée à réfléchir des faisceaux lumineux provenant de la source d'image. The object of the invention is to remedy at least in part the drawbacks of the prior art, and more particularly to propose a system for displaying a floating image offering improved vision comfort. To this end, the invention proposes a system for displaying a floating image, comprising at least one image source adapted to provide an image to be displayed, and a semi-reflecting structure adapted to reflect light beams originating from the source. image.
Selon l'invention, il comporte en outre un écran d'affichage partiellement transparent comportant au moins une face d'affichage, l'écran étant adapté à afficher une image projetée sur sa face d'affichage par l'intermédiaire de la structure semi-réfléchissante, et à transmettre partiellement une lumière incidente sur sa face opposée à la face d'affichage ; et au moins une optique de projection adaptée à projeter sur l'écran d'affichage par l'intermédiaire de la structure semi-réfléchissante l'image fournie par ladite source d'image. En outre, l'écran d'affichage est partiellement transparent et partiellement rétro- réfléchissant au niveau de sa face d'affichage, et comporte des portions rétro- réfléchissantes et des portions transparentes réparties sur tout ou partie de son étendue, chaque portion rétro-réfléchissante étant séparée de portions rétro-réfléchissantes voisines par une portion transparente. Les portions rétro-réfléchissantes comportent des structurations en coin de cube. According to the invention, it further comprises a partially transparent display screen comprising at least one display face, the screen being adapted to display an image projected on its display face via the semi-structured structure. reflective, and partially transmitting an incident light on its opposite side to the display face; and at least one projection optics adapted to project on the display screen via the semi-reflecting structure the image provided by said image source. Furthermore, the display screen is partially transparent and partially retro-reflective at its display face, and has retro-reflective portions and transparent portions distributed over all or part of its area, each retro-reflective portion reflective being separated from neighboring retro-reflective portions by a transparent portion. The retro-reflective portions include cube corner structures.
L'image affichée par l'écran d'affichage correspond avantageusement à l'image réelle de l'image fournie par ladite source d'image. The image displayed by the display screen advantageously corresponds to the real image of the image supplied by said image source.
La structure semi-réfléchissante présente avantageusement, éventuellement en association avec l'écran d'affichage, une forme de pyramide dont la base est située en regard d'un projecteur élémentaire formé de ladite source d'image et dudit système optique de projection. The semi-reflecting structure advantageously has, optionally in association with the display screen, a pyramid shape whose base is located opposite an elementary projector formed of said image source and said projection optical system.
Ainsi, l'écran peut comporter une plaque en un matériau transparent dont une première face lisse, et une seconde face opposée à la première et structurée sous forme de protubérances en coin de cube au niveau des portions rétro-réfléchissantes et lisse au niveau des portions transparentes. Thus, the screen may comprise a plate of a transparent material having a first smooth face, and a second face opposite to the first and structured in the form of cube corner protuberances at the retro-reflective portions and smooth at the portions. transparent.
L'écran d'affichage peut être partiellement transparent et partiellement rétro-réfléchissant sur ses deux faces opposées l'une à l'autre, formant chacune une face d'affichage. The display screen may be partially transparent and partially retro-reflective on its two opposite sides to each other, each forming a display face.
Ainsi, l'écran d'affichage peut comporter au moins une plaque en un matériau transparent dont les deux faces opposées l'une à l'autre sont lisses de manière à former des faces d'affichage, et comporte des portions transparentes et des portions rétro-réfléchissantes réparties sur tout ou partie de son étendue, chaque portion rétro-réfléchissante étant séparée de portions rétro-réfléchissantes voisines par une portion transparente, chaque portion rétro-réfléchissante comportant au moins deux échancrures en forme de coin de cube disposées en regard l'une de l'autre suivant l'épaisseur de l'écran et orientées de sorte que la base du coin de cube de chacune soit en regard de la face d'affichage correspondante. Thus, the display screen may comprise at least one plate of a transparent material whose two faces opposite to each other are smooth so as to form display faces, and comprises transparent portions and portions retroreflective reflectors distributed over all or part of its extent, each retro-reflective portion being separated from neighboring retro-reflective portions by a transparent portion, each retro-reflective portion comprising at least two wedge-shaped notches arranged opposite each other; one of the other according to the thickness of the screen and oriented so that the base of the cube corner of each is opposite the corresponding display face.
Le système d'affichage peut comporter au moins un premier polariseur linéaire présentant un premier axe de transmission disposé entre l'optique de projection et la structure semi- réfléchissante, et au moins un second polariseur linéaire présentant un second axe de transmission orthogonal au premier axe et disposé d'un côté de la structure semi- réfléchissante opposé à l'écran d'affichage et à l'optique de projection, par exemple au niveau d'une face de celle-ci opposée à la face orientée vers l'écran. The display system may comprise at least one first linear polarizer having a first transmission axis disposed between the projection optics and the semi-reflective structure, and at least one second linear polarizer having a second axis of orthogonal transmission to the first axis and disposed on one side of the semi-reflecting structure opposite the display screen and the projection optics, for example at a face thereof opposite the oriented face to the screen.
Le système d'affichage peut comporter en outre un troisième polariseur linéaire présentant un troisième axe de transmission coplanaire avec le second axe et orthogonal au premier axe, le troisième polariseur étant d'un côté de l'écran d'affichage opposé au second polariseur. Ce troisième polariseur peut être situé au niveau d'une face opposée à la face d'affichage de l'écran. Alternativement, la structure semi-réfléchissante comportant deux lames semi-réfléchissantes disposées de part et d'autre de l'écran d'affichage, les deuxième et troisième polariseurs étant disposés chacun du côté d'une lame opposé à l'écran. The display system may further comprise a third linear polarizer having a third transmission axis coplanar with the second axis and orthogonal to the first axis, the third polarizer being on one side of the display screen opposite to the second polarizer. This third polarizer may be located at a face opposite to the display face of the screen. Alternatively, the semi-reflective structure comprising two semi-reflective blades disposed on either side of the display screen, the second and third polarizers being each disposed on the side of a blade opposite to the screen.
Les faces internes latérales des échancrures en coin de cube sont avantageusement recouvertes d'une couche métallique. The internal lateral faces of the wedge-shaped notches are advantageously covered with a metal layer.
L'écran d'affichage peut comporter des portions opaques situées au moins entre chaque échancrure d'une même portion rétro-réfléchissante suivant l'épaisseur de l'écran. The display screen may comprise opaque portions located at least between each notch of the same retro-reflective portion depending on the thickness of the screen.
Selon un mode de réalisation : According to one embodiment:
- l'écran d'affichage comporte au moins deux faces opposées l'une à l'autre, dites faces d'affichage, et est adapté à afficher une image projetée sur chacune de ses deux faces d'affichage, et à transmettre partiellement une lumière incidente sur celles-ci ;  the display screen comprises at least two faces opposite to each other, called display faces, and is adapted to display a projected image on each of its two display faces, and to partially transmit a incident light on them;
- au moins deux projecteurs dits élémentaires comportent chacun une source d'image associée à un système optique de projection, et sont chacun adaptés à projeter une image fournie par la source d'image sur l'une ou l'autre des faces d'affichage de l'écran ; etat least two so-called elementary projectors each comprise an image source associated with a projection optical system, and are each adapted to project an image supplied by the image source onto one or other of the display faces of the screen ; and
- la structure semi-réfléchissante est adaptée à réfléchir des faisceaux lumineux provenant de chaque projecteur élémentaire en direction de la face d'affichage correspondante de l'écran. the semi-reflecting structure is adapted to reflect light beams coming from each elementary projector in the direction of the corresponding display face of the screen.
Avantageusement, le projecteur élémentaire formé de la source d'image et du système optique de projection correspondant, la structure semi-réfléchissante et l'écran d'affichage sont agencés mutuellement de manière à dissocier des faisceaux lumineux provenant du projecteur élémentaire, rétro-réfléchis par l'écran et transmis par la structure semi- réfléchissante : - de faisceaux lumineux provenant du projecteur élémentaire et réfléchis de manière spéculaire par l'écran d'affichage, et/ou Advantageously, the elementary projector formed of the image source and the corresponding projection optical system, the semi-reflecting structure and the display screen are arranged mutually so as to dissociate light beams coming from the elementary projector, retro-reflected. by the screen and transmitted by the semi-reflective structure: - light beams from the elementary projector and reflected specularly by the display screen, and / or
- de faisceaux lumineux provenant du projecteur élémentaire et transmis par la structure semi-réfléchissante. Cet agencement peut en outre être adapté pour que des faisceaux lumineux émis par le projecteur élémentaire et incident sur la face d'affichage forment un angle d'incidence (a) par rapport au plan de ladite face d'affichage inférieur à 90°, et de préférence compris entre 55° et 80° ; ou est adapté pour que ledit angle d'incidence (a) soit supérieur à 90° et de préférence compris entre 90° et 115°. L'écran d'affichage peut comporter une plaque en un matériau transparent dont une première face est revêtue d'une couche d'un matériau transparent rétro-réfléchissant à base de microbilles au niveau des portions rétro-réfléchissantes, et est lisse au niveau des portions transparentes.  - Light beams from the elementary projector and transmitted by the semi-reflective structure. This arrangement may also be adapted so that light beams emitted by the elementary and incident projector on the display face form an angle of incidence (a) relative to the plane of said display face less than 90 °, and preferably between 55 ° and 80 °; or is adapted so that said angle of incidence (a) is greater than 90 ° and preferably between 90 ° and 115 °. The display screen may comprise a plate made of a transparent material, a first surface of which is coated with a layer of a retro-reflective material based on microbeads at the level of the retro-reflective portions, and is smooth at the level of transparent portions.
L'écran d'affichage peut comporter en outre une couche active adaptée à former des zones opaques et des zones transparentes, les zones opaques étant situées au niveau de l'image affichée. The display screen may further comprise an active layer adapted to form opaque areas and transparent areas, the opaque areas being located at the level of the displayed image.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels, outre la figure 1 déjà décrite précédemment : la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un système d'affichage d'une image flottante selon un premier mode de réalisation ; la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un exemple d'un écran d'affichage partiellement transparent et partiellement rétro-réfléchissant ; les figures 4a à 4c sont des vues schématiques en coupe représentant des étapes d'un procédé de réalisation de l'écran d'affichage illustré sur la figure 3 ; les figures 5a à 5d sont des vues schématiques en coupe représentant des étapes d'un procédé de réalisation d'un autre exemple d'un écran d'affichage partiellement transparent et partiellement rétro-réfléchissant ; les figures 6 et 7 sont des vues schématiques en coupe de deux variantes d'un système d'affichage selon un deuxième mode de réalisation, dont la configuration permet d'éviter que des faisceaux lumineux parasites soient dirigés vers l'observateur ; la figure 8 est une vue schématique en coupe d'un système d'affichage selon un troisième mode de réalisation, dans lequel deux images sont projetées sur deux faces opposées du même écran d'affichage ; les figures 9a et 9b sont des vues schématiques en coupe de deux variantes d'un écran d'affichage selon un autre mode de réalisation, dans lesquelles l'écran est partiellement transparent et partiellement rétro-réfléchissant sur deux faces d'affichage opposées ; la figure 10 est une vue schématique en coupe d'un système d'affichage selon un quatrième mode de réalisation, dans lequel des faisceaux parasites sont filtrés par l'intermédiaire de polariseurs linéaires. Other aspects, objects, advantages and characteristics of the invention will appear better on reading the following detailed description of preferred embodiments thereof, given by way of non-limiting example, and with reference to the accompanying drawings. in which, in addition to Figure 1 already described above: Figure 2 is a schematic sectional view of a display system of a floating image according to a first embodiment; Figure 3 is a schematic sectional view of an example of a partially transparent and partially retro-reflective display screen; Figures 4a to 4c are schematic sectional views showing steps of a method of producing the display screen shown in Figure 3; Figures 5a to 5d are schematic sectional views showing steps of a method of making another example of a partially transparent and partially retro-reflective display screen; Figures 6 and 7 are schematic sectional views of two variants of a display system according to a second embodiment, the configuration of which prevents stray light beams are directed towards the observer; Figure 8 is a schematic sectional view of a display system according to a third embodiment, wherein two images are projected on two opposite sides of the same display screen; Figures 9a and 9b are schematic sectional views of two variants of a display screen according to another embodiment, wherein the screen is partially transparent and partially retro-reflective on two opposite display faces; Figure 10 is a schematic sectional view of a display system according to a fourth embodiment, wherein parasitic beams are filtered through linear polarizers.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS DETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS
Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent des éléments identiques ou similaires. La figure 2 est une vue schématique en coupe illustrant un système d'affichage 10 d'une image flottante selon un mode de réalisation. In the figures and in the remainder of the description, the same references represent identical or similar elements. Figure 2 is a schematic sectional view illustrating a display system 10 of a floating image according to one embodiment.
Le système d'affichage 10 comprend un écran d'affichage 100 partiellement transparent et un dispositif de projection d'image 200 adapté à projeter au moins une image sur l'écran d'affichage 100, par l'intermédiaire d'une structure semi-réfléchissante 300. Le dispositif de projection d'image 200, également appelé projecteur, comprend une source d'image 210 associée à un système optique de projection 220, et, dans cet exemple, un miroir de renvoi 230. La source d'image 210, par exemple un écran émissif, est adaptée à fournir l'image à afficher, dite image source, au niveau d'une face d'émission 211. Il peut s'agir, entre autres, d'un écran à cristaux liquides (écran LCD), d'un écran à diodes électroluminescentes (LED), éventuellement organiques (OLED), voire d'un écran cathodique. La source d'image sera avantageusement constituée d'une matrice de micro miroirs type DMD (pour Digital Micromirror Device, en anglais) associée à une source lumineuse RVB. Le système optique de projection 220 est adapté à projeter l'image fournie par la source d'image 210 sur l'écran d'affichage 100 par l'intermédiaire de la structure semi- réfléchissante 300, c'est-à-dire à former sur l'écran d'affichage 100 une image réelle de l'image fournie. En d'autres termes, le système optique de projection 220 assure la conjugaison de la face d'émission de la source d'image 210 et de l'écran d'affichage 100. Elle présente une fonction de puissance optique. Le système optique de projection 220, qui peut comporter par exemple une ou plusieurs lentilles, est ainsi disposé entre la source d'image 210 et la structure semi-réfléchissante 300. Dans cet exemple, le projecteur 200 comporte en outre un miroir de renvoi 230 qui oriente le faisceau de projection en direction de la structure semi-réfléchissante 300. La structure semi-réfléchissante 300 est adaptée à réfléchir partiellement les faisceaux lumineux provenant du projecteur 200 en direction de l'écran d'affichage 100, et à transmettre les faisceaux provenant de l'écran d'affichage 100 en direction d'un observateur. La structure 300 est formée ici d'une unique lame semi-réfléchissante 310, disposée entre l'écran d'affichage 100 et un observateur. Elle est orientée de manière à former un angle d'inclinaison, par exemple 45°, avec l'écran d'affichage 100. Ainsi, la lame 310 comporte une face interne 311 semi-réfléchissante tournée vers le projecteur 200 et l'écran d'affichage 100, et une face externe 312, opposée à la face interne, orientée vers l'observateur. Il est à noter que la lame semi-transparente 310 peut être remplacée par un filtre interférentiel réalisant la même fonction optique que la lame semi-transparente. Ainsi, la structure semi-réfléchissante 300 présente, seule ou en association avec l'écran d'affichage 100, une forme de pyramide dont la base est située en regard du projecteur 200. The display system 10 includes a partially transparent display screen 100 and an image projection device 200 adapted to project at least one image onto the display screen 100 via a semi-transparent structure. The image projection device 200, also called a projector, comprises an image source 210 associated with a projection optical system 220, and, in this example, a reflecting mirror 230. The image source 210 , for example an emissive screen, is adapted to supply the image to be displayed, called the source image, at a transmission face 211. It may be, inter alia, a liquid crystal display (screen LCD), a diode screen electroluminescent (LED), possibly organic (OLED), or even a CRT. The image source will advantageously consist of a matrix of micro mirrors type DMD (for Digital Micromirror Device, in English) associated with an RGB light source. The projection optical system 220 is adapted to project the image provided by the image source 210 onto the display screen 100 through the semi-reflective structure 300, i.e., to form on the display screen 100 a real image of the supplied image. In other words, the projection optical system 220 ensures the conjugation of the emission face of the image source 210 and the display screen 100. It has an optical power function. The projection optical system 220, which may comprise for example one or more lenses, is thus disposed between the image source 210 and the semi-reflecting structure 300. In this example, the projector 200 further comprises a deflection mirror 230 which directs the projection beam towards the semi-reflecting structure 300. The semi-reflecting structure 300 is adapted to partially reflect the light beams from the projector 200 towards the display screen 100, and to transmit the beams from the display screen 100 towards an observer. The structure 300 is formed here of a single semi-reflective plate 310 disposed between the display screen 100 and an observer. It is oriented so as to form an angle of inclination, for example 45 °, with the display screen 100. Thus, the blade 310 has a semi-reflective inner face 311 facing the projector 200 and the screen. 100, and an outer face 312, opposite the inner face, facing the observer. It should be noted that the semi-transparent plate 310 can be replaced by an interference filter performing the same optical function as the semi-transparent plate. Thus, the semi-reflecting structure 300, alone or in combination with the display screen 100, a pyramid shape whose base is located opposite the projector 200.
L'écran 100 est un écran d'affichage partiellement transparent, c'est-à-dire adapté à réfléchir et diffuser plus ou moins fortement les faisceaux incidents sur sa face d'affichage 110, et à transmettre partiellement sans les altérer les faisceaux incidents sur sa face opposée 111 et provenant de la scène. La scène est donc visible par un observateur qui regarderait au travers de l'écran d'affichage, c'est-à-dire que les objets de la scène sont distinguables ou nettement visibles. Ainsi, l'écran d'affichage se distingue des écrans translucides, c'est-à-dire des écrans qui transmettent la lumière provenant de la scène mais en la diffusant de telle manière que les objets de la scène ne sont pas distinguables ou nettement visibles. Pour former une image réelle de l'image fournie par le projecteur 200, l'écran d'affichage 100 est disposé dans le plan image du système optique de projection 220. The screen 100 is a partially transparent display screen, that is to say adapted to reflect and diffuse more or less strongly the incident beams on its display face 110, and to transmit partially without altering the incident beams on its opposite face 111 and coming from the scene. The scene is visible to an observer who would look through the display screen, that is to say that the objects of the scene are distinguishable or clearly visible. Thus, the display screen differs from translucent screens, that is to say screens that transmit light from the scene but by diffusing it in such a way that the objects of the scene are not distinguishable or clearly visible. To form a real image of the image provided by the projector 200, the display screen 100 is disposed in the image plane of the projection optical system 220.
L'écran 100 peut être formé d'une feuille, d'une plaque ou d'un film en un matériau transparent, dont les faces d'affichage 110 et sa face opposée 111 sont de préférence sensiblement planes. La diffusion des faisceaux réfléchis au niveau de la face d'affichage 110 peut être obtenue par les imperfections de surface de cette face, voire au moyen d'éléments adaptés à mettre en œuvre cette fonction de diffusion, par exemple des microstructurations revêtant l'une des faces de l'écran dont la forme est adaptée à diffuser uniquement la lumière réfléchie par cette face sans altérer la lumière transmise. Une couche métallique semi-transparente peut également être prévue pour favoriser la réflexion de la lumière provenant de la structure semi-réfléchissante. D'autres films diffuseurs réflectifs transparents peuvent être utilisés, par exemple des films holographiques dont un exemple est donné dans le document US6288805, voire des films diffuseurs réflectifs transparents du type de ceux commercialisés par la société Luminit sous le terme « Light Shaping Diffuser ». The screen 100 may be formed of a sheet, a plate or a film of a transparent material, whose display faces 110 and its opposite face 111 are preferably substantially planar. The diffusion of the reflected beams at the display face 110 can be obtained by the surface imperfections of this face, or even by means of elements adapted to implement this diffusion function, for example microstructures coating one side of the surface. faces of the screen whose shape is adapted to diffuse only the light reflected by this face without altering the transmitted light. A semi-transparent metal layer may also be provided to promote the reflection of light from the semi-reflective structure. Other transparent reflective diffuser films may be used, for example holographic films, an example of which is given in document US Pat. No. 6,288,885, or even transparent reflective diffusing films of the type marketed by Luminit under the term "Light Shaping Diffuser".
Dans cet exemple, le projecteur 200 comporte un boîtier 240 dans lequel sont situés la source d'image 210, le système optique de projection 220 et le miroir de renvoi 230. Le boîtier est ici positionné dans la partie inférieure du système d'affichage 10, sous l'écran 100 et la structure semi-réfléchissante 300, et comporte une ouverture 241 au travers de laquelle émergent les faisceaux lumineux de projection en direction de la structure semi- réfléchissante 300. Cet agencement permet d'obtenir un système d'affichage compact avec un boîtier relativement plat dont les dimensions latérales peuvent être adaptées pour assurer en outre le maintien mécanique de l'écran d'affichage et/ou de la structure semi- réfléchissante. En fonctionnement, la source d'image 210 du projecteur 200 fournit une image à afficher au niveau de sa face d'émission 211. Le faisceau lumineux émis par la source 210 est projeté par le système optique 220 sur l'écran d'affichage 100, par l'intermédiaire du miroir de renvoi 230 qui oriente le faisceau de projection vers la structure semi-réfléchissante 300, puis de la structure 300 qui les réfléchit partiellement en direction de l'écran d'affichage 100. L'écran 100 étant placé dans le plan image du système optique de projection 220, une image réelle de l'image source est formée au niveau de la face d'affichage 110 de l'écran 100. Le faisceau lumineux incident est alors réfléchi de manière diffusante par l'écran 100 en direction de la structure semi-réfléchissante 300 qui le transmet partiellement, de sorte qu'un observateur situé du côté opposé de la lame 310 visualise l'image affichée par l'écran 100. Par ailleurs, l'écran d'affichage 100 et la structure semi-réfléchissante 300 étant partiellement transparents, les faisceaux lumineux provenant de la scène sont transmis par l'écran 100 puis par la structure 300 en direction de l'observateur. La scène reste donc visible par un observateur qui regarderait l'écran d'affichage 100 au travers de la structure 300, c'est-à-dire que l'observateur peut distinguer les objets de la scène. Ce ne serait pas le cas si l'écran d'affichage était partiellement translucide au lieu d'être partiellement transparent. In this example, the projector 200 comprises a housing 240 in which are located the image source 210, the projection optical system 220 and the reflecting mirror 230. The housing is here positioned in the lower part of the display system 10 under the screen 100 and the semi-reflecting structure 300, and has an opening 241 through which the projection light beams emerge towards the semi-reflecting structure 300. This arrangement makes it possible to obtain a display system compact with a relatively flat housing whose lateral dimensions can be adapted to further ensure the mechanical maintenance of the display screen and / or semi-reflective structure. In operation, the image source 210 of the projector 200 provides an image to be displayed at its transmission face 211. The light beam emitted by the source 210 is projected by the optical system 220 on the display screen 100, by means of the reflecting mirror 230 which directs the projection beam towards the semi-reflecting structure 300, then of the structure 300 which reflects them partially in the direction of the 100. The screen 100 being placed in the image plane of the projection optical system 220, an actual image of the source image is formed at the display face 110 of the screen 100. incident light beam is then diffusively reflected by the screen 100 in the direction of the semi-reflecting structure 300 which transmits it partially, so that an observer located on the opposite side of the blade 310 displays the image displayed by the 100. In addition, since the display screen 100 and the semi-reflecting structure 300 are partially transparent, the light beams coming from the scene are transmitted by the screen 100 and then by the structure 300 towards the screen. 'observer. The scene thus remains visible by an observer who would look at the display screen 100 through the structure 300, that is to say that the observer can distinguish the objects of the scene. This would not be the case if the display screen was partially translucent instead of being partially transparent.
Ainsi, le mode de réalisation du système d'affichage 10 décrit en relation avec la figure 2 présente l'avantage de projeter une image réelle au niveau de l'écran d'affichage 100 qui peut ainsi être vue d'un observateur au travers de la structure semi-réfléchissante 300. Dans la mesure où l'écran 100 est partiellement transparent, l'image affichée vient en superposition de la scène et apparaît alors comme flottante dans l'air. L'impression d'image flottante peut être renforcée lorsque l'image affichée n'occupe qu'une partie de la surface d'affichage de l'écran 100, l'image étant alors entourée au moins en partie et de préférence entièrement par une zone de transparence de l'écran 100 par laquelle l'observateur voit la scène située derrière le système d'affichage 10. L'observateur a ainsi l'impression que l'image flotte dans l'air, en superposition de la scène. Thus, the embodiment of the display system 10 described in relation with FIG. 2 has the advantage of projecting a real image at the level of the display screen 100 which can thus be seen by an observer through the semi-reflecting structure 300. Insofar as the screen 100 is partially transparent, the displayed image is superimposed on the scene and then appears as floating in the air. Floating image printing can be enhanced when the displayed image occupies only part of the display surface of the screen 100, the image then being surrounded at least in part and preferably entirely by a the area of transparency of the screen 100 by which the observer sees the scene located behind the display system 10. The observer thus has the impression that the image floats in the air, superimposed on the scene.
Par ailleurs, la structure semi-réfléchissante 300, éventuellement associée à l'écran d'affichage 100, forme une structure de type pyramidale dont la base est située en regard du projecteur 200. Les faisceaux projetés par le projecteur 200 en direction de la structure semi-réfléchissante 300 « entrent » dans la structure pyramidale par la base de celle-ci. Ainsi, à la différence de l'exemple de l'art antérieur mentionné précédemment, le champ de vision de l'observateur n'est pas limité ou gêné par la base de cette structure pyramidale qui serait située à distance du projecteur. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir des éléments de maintien mécanique de la structure semi-réfléchissante qui serait dans une position inversée vis-à-vis du projecteur, ce qui viendrait diminuer le confort de vision de l'observateur. La figure 3 est une vue schématique en coupe illustrant de manière partielle une variante d'un écran d'affichage 100 du système d'affichage 10, dans laquelle l'écran 100 présente une fonction optique supplémentaire de rétro-réflexion. Un exemple d'un tel écran d'affichage partiellement transparent et partiellement rétro-réfléchissant est décrit dans la demande de brevet FR1453404 déposée le 16/04/2014. L'écran 100 est adapté à rétro-réfléchir la lumière incidente sur sa face d'affichage 110 en la diffusant plus ou moins fortement, et à laisser passer sans altération significative de la lumière incidente sur sa face opposée 111. L'écran a ainsi une fonction de transparence qui permet à l'observateur de voir la scène extérieure située de l'autre côté de l'écran, c'est-à- dire que (à la différence des écrans translucides) les objets de la scène sont distinguables ou clairement visibles, et une fonction de rétro-réflexion permettant à un observateur qui regarde l'écran au travers de la structure semi-réfléchissante 300 de voir l'image fournie par le projecteur 200 en superposition de la scène extérieure. Furthermore, the semi-reflecting structure 300, possibly associated with the display screen 100, forms a pyramidal type structure whose base is located opposite the projector 200. The beams projected by the projector 200 towards the structure semi-reflective 300 "enter" into the pyramidal structure by the base thereof. Thus, unlike the example of the prior art mentioned above, the field of view of the observer is not limited or hindered by the base of this pyramidal structure which would be located away from the projector. It is therefore not necessary to provide mechanical support elements of the semi-reflective structure which would be in an inverted position vis-à-vis the projector, which would reduce the viewing comfort of the observer. Figure 3 is a schematic sectional view partially illustrating a variant of a display screen 100 of the display system 10, in which the screen 100 has an additional optical function of retro-reflection. An example of such a partially transparent and partially retro-reflective display screen is described in patent application FR1453404 filed on 16/04/2014. The screen 100 is adapted to retro-reflect the incident light on its display face 110 by diffusing it more or less strongly, and to pass without significant alteration of the incident light on its opposite face 111. The screen thus has a transparency function that allows the observer to see the external scene located on the other side of the screen, ie (unlike the translucent screens) the objects in the scene are distinguishable or clearly visible, and a retro-reflection function allowing an observer looking at the screen through the semi-reflective structure 300 to see the image provided by the projector 200 in superposition of the external scene.
L'écran 100 est de préférence adapté pour diffuser la lumière rétro-réfléchie dans un cône de diffusion englobant les pupilles de l'observateur, pour que celui-ci puisse voir l'image projetée sur l'écran d'affichage. En outre, le cône de diffusion (représenté par un cercle en pointillé sur les figures 6, 7 et 8) peut présenter une ouverture angulaire adaptée pour que l'observateur puisse voir, au travers de la structure semi-réfléchissante, l'image projetée soit dans un certain emplacement vis-à-vis du système d'affichage, soit dans une large gamme d'emplacements. A ce titre, l'ouverture angulaire peut être asymétrique, de préférence large dans un plan horizontal, et étroite dans un plan vertical. L'ouverture verticale étroite, par exemple comprise dans une plage allant de 5° à 30°, permet de diffuser les faisceaux rétro-réfléchis essentiellement en direction du visage de l'observateur, alors que l'ouverture horizontale large, par exemple comprise dans une plage allant de 30° à 120° voire davantage, permet à celui-ci de visualiser l'image même s'il observe l'écran de biais. L'écran 100 peut ainsi comporter un film diffuseur réflectif transparent du type de ceux commercialisés par la société Luminit sous le terme « Light Shaping Diffuser » dont le cône de diffusion présente une ouverture angulaire asymétrique. The screen 100 is preferably adapted to diffuse retro-reflected light into a diffusion cone encompassing the observer's pupils so that the observer can see the image projected on the display screen. In addition, the diffusion cone (represented by a dashed circle in FIGS. 6, 7 and 8) may have an angular aperture adapted so that the observer can see, through the semi-reflecting structure, the projected image either in a certain location vis-à-vis the display system, or in a wide range of locations. As such, the angular aperture may be asymmetrical, preferably wide in a horizontal plane, and narrow in a vertical plane. The narrow vertical aperture, for example in the range of 5 ° to 30 °, makes it possible to diffuse the retro-reflective beams essentially in the direction of the observer's face, whereas the wide horizontal aperture, for example included in a range of 30 ° to 120 ° or more, allows the latter to view the image even if it observes the screen at an angle. The screen 100 may thus comprise a reflective diffuser film transparent of the type marketed by Luminit under the term "Light Shaping Diffuser" whose diffusion cone has an asymmetrical angular aperture.
Ainsi, un premier avantage d'un système d'affichage comportant un tel écran est qu'il présente un rendement lumineux supérieur à celui du système de la figure 2. De plus, la réalisation d'un tel écran est particulièrement simple et présente les avantages supplémentaires de ne rétro-réfléchir que les faisceaux lumineux incidents sur sa face d'affichage et non pas les faisceaux incidents sur la face opposée et transmis par l'écran. Par ailleurs, la fonction de rétro-réflexion est assurée quelle que soit la longueur d'onde des faisceaux incidents, à la différence des films holographiques dont la fonction optique de rétro-réflexion est activée pour une longueur d'onde ou une gamme de longueurs d'onde prédéterminée. Thus, a first advantage of a display system comprising such a screen is that it has a higher light output than the system of Figure 2. In addition, the realization of such a screen is particularly simple and presents the additional benefits of only retro-reflect the light beams incident on its display side and not the incident beams on the opposite side and transmitted by the screen. Moreover, the retro-reflection function is ensured regardless of the wavelength of the incident beams, unlike holographic films whose retro-reflection optical function is activated for a wavelength or a range of lengths. predetermined wave.
Dans l'exemple de la figure 3, l'écran est formé d'une feuille, d'une plaque ou d'un film en un matériau transparent dont une face 110 est sensiblement lisse et plane et dont une face 111 opposée à la face plane 110 comporte des structurations 120 sensiblement identiques et réparties sur toute la surface de l'écran. Chaque structuration 120 est une protubérance en forme de coin de cube, les bases des protubérances étant ici sensiblement parallèles à la face plane 110 de l'écran. L'écran 100 est destiné à être éclairé par sa face plane 110. Pour assurer la propriété de transparence partielle de l'écran, les protubérances 120 ne sont pas adjacentes, mais sont séparées les unes des autres par des zones 130 sensiblement planes et lisses de cette face 111, ces zones 130 étant sensiblement parallèles à la face plane 110 opposée et forment une surface de transparence continue. Le terme lisse fait référence à une qualité de surface optique dit de « poli optique » grâce à laquelle les faisceaux optiques sont transmis ou réfléchis sans modification notable de leurs caractéristiques de propagation. De ce fait, la surface lisse garantit une transparence au sens où une image peut être vue sans déformation notable. Pour atteindre un poli optique, la rugosité de la surface est de préférence inférieure à 20 nm RMS et idéalement comprise entre 2 nm et 15 nm. Dans cet exemple, chaque portion d'écran en regard d'une protubérance 120 de la face 111 correspond à une portion rétro-réfléchissante 140 non transparente de l'écran, et chaque portion d'écran en regard d'une zone lisse 130 de la face 111 correspond à une portion transparente 150 et non rétro-réfléchissante de l'écran. L'exemple de la figure 3 montre plusieurs protubérances juxtaposées les unes aux autres et entourées chacune par des zones lisses 130. Ainsi, vu de face, l'écran comprend une pluralité de régions élémentaires sensiblement identiques et juxtaposées, revêtant sensiblement toute la surface de l'écran, chaque région élémentaire comportant une portion rétro-réfléchissante 140, correspondant à une unique protubérance 120 ou à plusieurs protubérances juxtaposées, entourée d'une portion transparente 150 périphérique correspondant à la zone lisse 130 de la face 111. A titre d'exemple, le rapport entre la surface occupée par la ou les protubérance(s) et la surface totale de la région élémentaire, ou taux d'occultation par les portions rétro-réfléchissantes, est avantageusement inférieur ou égal à 50% et de préférence inférieur ou égal à 20%, de manière à permettre une bonne visualisation de la scène en transparence à travers l'écran d'affichage. D'autres valeurs sont possibles en fonction des applications. In the example of Figure 3, the screen is formed of a sheet, a plate or a film of a transparent material, a face 110 is substantially smooth and flat and a face 111 opposite to the face plane 110 has substantially identical structures 120 and distributed over the entire surface of the screen. Each structuring 120 is a cube corner protuberance, the bases of the protuberances being here substantially parallel to the plane face 110 of the screen. The screen 100 is intended to be illuminated by its flat face 110. To ensure the partial transparency property of the screen, the protuberances 120 are not adjacent, but are separated from each other by substantially flat and smooth zones 130 this face 111, these areas 130 being substantially parallel to the opposite planar face 110 and form a continuous transparent surface. The term smooth refers to an optical surface quality called "optical polish" through which the optical beams are transmitted or reflected without significant change in their propagation characteristics. As a result, the smooth surface ensures transparency in the sense that an image can be seen without significant distortion. To achieve an optical polish, the roughness of the surface is preferably less than 20 nm RMS and ideally between 2 nm and 15 nm. In this example, each screen portion facing a protuberance 120 of the face 111 corresponds to a retro-reflective portion 140 of the non-transparent screen, and each screen portion facing a smooth zone 130 of the face 111 corresponds to a transparent portion 150 and non-retro-reflective of the screen. The example of FIG. 3 shows several protuberances juxtaposed with each other and each surrounded by smooth zones 130. Thus, viewed from the front, the screen comprises a plurality of essentially identical and juxtaposed elementary regions, covering substantially the entire surface of the screen, each elementary region comprising a retro-reflective portion 140, corresponding to a single protuberance 120 or several juxtaposed protuberances, surrounded by a transparent portion 150 peripheral corresponding to the smooth zone 130 of the face 111. As a for example, the ratio between the area occupied by the protuberance (s) and the total surface area of the elementary region, or occultation ratio by the retro-reflective portions, is advantageously less than or equal to 50% and preferably less than or equal to equal to 20%, so as to allow a good visualization of the scene in transparency through the display screen. Other values are possible depending on the applications.
Pour former une image réelle de l'image fournie par le projecteur 200, l'écran d'affichage 100, plus précisément la face 111 comportant les protubérances 120, est disposé sensiblement dans le plan image du système optique de projection 220. To form a real image of the image provided by the projector 200, the display screen 100, more precisely the face 111 comprising the protuberances 120, is disposed substantially in the image plane of the projection optical system 220.
Les figures 4a à 4c sont des vues en coupe qui illustrent schématiquement des étapes d'un exemple de procédé de réalisation de l'écran décrit en référence à la figure 3, tel que décrit dans le document FR1453404 déposé le 16/04/2014. FIGS. 4a to 4c are sectional views which schematically illustrate steps of an exemplary method of producing the screen described with reference to FIG. 3, as described in document FR1453404 filed on 16/04/2014.
La figure 4a illustre une première étape dans laquelle on réalise un moule 400 d'une surface structurée 510 d'une pièce rigide 500, cette surface comportant des protubérances 511 en forme de coin de cube revêtant sensiblement toute la surface de cette face. Après désolidarisation de la pièce rigide 500 et du moule 400, celui-ci présente des protubérances 411 de forme complémentaire des protubérances 511 de la pièce rigide. FIG. 4a illustrates a first step in which a mold 400 is made of a structured surface 510 of a rigid part 500, this surface including cube-corner-shaped protuberances 511 covering substantially the entire surface of this face. After separation of the rigid part 500 and the mold 400, the latter has protuberances 411 of complementary shape of the protuberances 511 of the rigid part.
La figure 4b illustre une étape au cours de laquelle la face structurée 410 du moule 400 est partiellement aplanie et polie de sorte que les parties initialement pointues des protubérances 411 deviennent des plateaux sommitaux 412 situés dans un même plan sensiblement parallèle à un plan de base des protubérances. FIG. 4b illustrates a step during which the structured face 410 of the mold 400 is partially flattened and polished so that the initially pointed parts of the protuberances 411 become top plates 412 located in the same plane substantially parallel to a base plane of the protuberances.
La figure 4c illustre une étape au cours de laquelle on réalise un écran d'affichage 100 rétro- réfléchissant à partir du moule 400 obtenu lors de l'étape précédente, par exemple par pressage du moule sur une pièce qui, une fois désolidarisée du moule, forme l'écran d'affichage. L'écran ainsi obtenu dans cet exemple de procédé de réalisation est illustré sur la figure 3. FIG. 4c illustrates a step during which a retroreflective display screen 100 is produced from the mold 400 obtained during the preceding step, for example by pressing the mold on a part which, once disconnected from the mold , form the screen display. The screen thus obtained in this exemplary embodiment method is illustrated in FIG.
La fonction de diffusion des faisceaux réfléchis par l'écran d'affichage 100 peut être obtenue par les effets de diffraction sur les bords des protubérances 120 et/ou les imperfections de surface de l'écran. Elle peut être également obtenue par des éléments adaptés à mettre en œuvre cette fonction de diffusion. A ce titre, selon un premier exemple (non représenté sur la figure 3), les faces latérales des protubérances présentent des micro- ou nano-structurations adaptées à diffuser la lumière rétro-réfléchie par les protubérances. Il est avantageux que ces micro- ou nano-structurations ne soient présentes que sur les faces latérales des protubérances 120 et non pas sur les zones lisses 130 de la face 111 pour ne pas altérer la transparence des portions transparentes périphériques 150. A titre d'exemple, ces micro- ou nano-structurations peuvent être réalisées à partir d'un procédé tel que décrit dans le brevet US6258443. Selon un autre exemple, représenté sur la figure 3, l'écran 100 comporte des éléments diffusants 160 situés au niveau de la face plane 110, en regard de chaque protubérance 120. Ici également, il est avantageux que ces éléments diffusants 160 ne soient situés qu'en regard des protubérances 120 et non pas en regard des zones lisses 130, de manière à ne pas affecter la transparence des portions transparentes périphériques 150. A titre d'exemple, ces éléments diffusants peuvent être formés d'une couche d'un matériau comportant des particules diffusantes déposées par sérigraphie, par moulage, ou autre technique de dépôt. The scattering function of the beams reflected by the display screen 100 can be obtained by the diffraction effects on the edges of the protuberances 120 and / or surface imperfections of the screen. It can also be obtained by elements adapted to implement this broadcast function. As such, according to a first example (not shown in Figure 3), the lateral faces of the protuberances have micro- or nanostructures adapted to diffuse the retro-reflected light by the protuberances. It is advantageous for these micro- or nanostructures to be present only on the lateral faces of the protuberances 120 and not on the smooth zones 130 of the face 111 so as not to alter the transparency of the transparent peripheral portions 150. for example, these micro- or nanostructures can be made from a method as described in US6258443. According to another example, shown in FIG. 3, the screen 100 comprises diffusing elements 160 situated at the level of the plane face 110, facing each protuberance 120. Here also, it is advantageous for these diffusing elements 160 to be located that compared with the protuberances 120 and not facing the smooth areas 130, so as not to affect the transparency of the peripheral transparent portions 150. For example, these diffusing elements may be formed of a layer of a material comprising scattering particles deposited by screen printing, molding, or other deposition technique.
Les figures 5a à 5d sont des vues en coupe qui illustrent de manière schématique des étapes de réalisation d'un autre exemple d'écran d'affichage partiellement transparent et partiellement rétro-réfléchissant. Cet exemple d'écran diffère essentiellement de l'écran décrit en référence à la figure 3 en ce que les structurations en coin de cube sont dites « enterrées », c'est-à-dire situées à l'intérieur de l'écran. Figures 5a to 5d are sectional views which schematically illustrate steps of making another example of a partially transparent and partially retro-reflective display screen. This screen example differs essentially from the screen described with reference to FIG. 3 in that the cube-corner structures are said to be "buried", that is to say located inside the screen.
La figure 5a illustre une première portion d'écran 170. Cette portion est typiquement obtenue en utilisant l'élément 100 de la figure 4c comme moule, cet élément étant obtenu par un procédé reproduisant les étapes des figures 4a et 4b. Pour ce faire, un moule métallique est réalisé par galvanoplastie à partir de la pièce 400 et sert à répliquer la portion 170, cette portion d'écran étant un film, une plaque ou une feuille transparente comportant une première face plane et lisse 171 et une seconde face 172, opposée à la première, structurée de manière à présenter des structurations en creux, ou échancrure 121, en forme de coin de cube. Ces structurations en creux 121 sont réparties d'une manière similaire à la répartition des protubérances 120 de l'écran de la figure 3, c'est-à- dire que la première portion d'écran 170 comporte, en vue de face, une pluralité de régions élémentaires sensiblement identiques et juxtaposées, revêtant sensiblement toute la surface de la première portion d'écran, chaque région élémentaire comportant une portion rétro-réfléchissante 141 centrale, correspondant à une unique échancrure 121 en coin de cube ou à plusieurs échancrures juxtaposées, entourée d'une portion transparente périphérique 151 correspondant à la zone plane et lisse 131, au sens de poli optique mentionné précédemment, de la face structurée 172. FIG. 5a illustrates a first screen portion 170. This portion is typically obtained by using the element 100 of FIG. 4c as a mold, this element being obtained by a method reproducing the steps of FIGS. 4a and 4b. To do this, a metal mold is made by electroplating from the workpiece 400 and serves to replicate the portion 170, this screen portion being a film, a plate or a transparent sheet having a smooth flat first face 171 and a second face 172, opposed to the first, structured so as to have depressions, or notch 121, in the shape of a cube corner. These hollow structures 121 are distributed in a manner similar to the distribution of the protuberances 120 of the screen of FIG. 3, that is to say that the first screen portion 170 comprises, in front view, a a plurality of essentially identical and juxtaposed elementary regions, covering substantially the entire surface of the first screen portion, each elementary region comprising a central retro-reflective portion 141, corresponding to a single notch 121 with a cube corner or with several juxtaposed notches, surrounded by a peripheral transparent portion 151 corresponding to the flat smooth zone 131, in the optical polishing sense mentioned above, of the structured face 172.
La figure 5b illustre une étape au cours de laquelle une fine couche métallique 173 est déposée, avantageusement de manière conforme, sur toute la surface de la face structurée 172, de manière à s'étendre à la fois à l'intérieur des échancrures 121, c'est-à-dire sur les faces latérales de celles-ci, et sur les zones planes 131 entourant les échancrures 121. L'épaisseur de la couche métallique 173 est inférieure à la profondeur des échancrures 121. Typiquement on utilise un dépôt d'argent d'épaisseur inférieure à 60 nm et supérieure à 30 nm. La profondeur des échancrures 121 est typiquement inférieure à 100 μιη et avantageusement inférieure à 60 μιη pour une distribution de coins de cube répartis sur un maillage en triangle isocèle de côté 300 μιη. La figure 5c illustre une étape au cours de laquelle on retire, par exemple par polissage, les portions de couche métallique 173 présentes au niveau des zones planes 131 entourant les échancrures 121. Ainsi, la couche métallique 173 n'est présente qu'à l'intérieur des échancrures en coin de cube 121, plus précisément au niveau des faces latérales de celles- ci. La figure 5d illustre une étape au cours de laquelle on assemble une seconde portion d'écran 175 à la première portion 170 d'écran au niveau de la face structurée 172 de cette dernière. La seconde portion d'écran 175 est formée d'un film, d'une plaque ou d'une feuille transparente dont les deux faces sont de préférence planes et lisses. L'assemblage des deux portions d'écran 170, 175 est ici réalisé au moyen d'une colle 161 dont le matériau de collage est transparent. Les deux portions d'écran et la colle peuvent présenter un indice optique sensiblement égal. Des colles optiques, par exemple d'indice voisin de 1.5, sont disponibles dans le commerce (par exemple, Polytec UV 2137) et s'accordent bien avec le verre ou le PMMA (d'indice 1,49). FIG. 5b illustrates a step during which a thin metallic layer 173 is deposited, advantageously in a conformal manner, over the entire surface of the structured face 172, so as to extend both inside the indentations 121, that is to say on the lateral faces thereof, and on the flat areas 131 surrounding the notches 121. The thickness of the metal layer 173 is less than the depth of the indentations 121. Typically, a deposit of silver with a thickness of less than 60 nm and greater than 30 nm. The depth of the indentations 121 is typically less than 100 μιη and advantageously less than 60 μιη for a distribution of cube corners distributed over an isosceles triangle mesh 300 μιη side. FIG. 5c illustrates a step during which, for example, by polishing, the metal layer portions 173 present at the flat areas 131 surrounding the indentations 121 are removed. Thus, the metal layer 173 is only present at the the interior of the cube corner notches 121, more precisely at the lateral faces thereof. FIG. 5d illustrates a step during which a second screen portion 175 is assembled to the first screen portion 170 at the structured face 172 of the latter. The second screen portion 175 is formed of a film, a plate or a transparent sheet whose two faces are preferably flat and smooth. The assembly of the two screen portions 170, 175 is here produced by means of an adhesive 161 whose adhesive material is transparent. The two screen portions and the glue may have a substantially equal optical index. Optical adhesives, for example with an index close to 1.5, are commercially available (eg Polytec UV 2137) and fit well with glass or PMMA (index 1.49).
Sur la figure 5d, les flèches représentent le sens d'éclairement de l'écran d'affichage permettant d'obtenir un effet de rétro-réflexion pour une partie des faisceaux incidents sur la face d'affichage 110. On obtient ainsi un écran d'affichage dont les échancrures en coin de cube sont protégées de l'environnement par le fait qu'elles sont situées à l'intérieur de l'écran, et dont l'efficacité angulaire de rétro-réflexion est améliorée par la présence des portions de couche métallique présentes uniquement au niveau des échancrures. In FIG. 5d, the arrows represent the direction of illumination of the display screen making it possible to obtain a retro-reflection effect for a portion of the beams incident on the display face 110. A screen of FIG. display in which the cube-corner notches are protected from the environment by being located inside the screen, and whose angular retro-reflection efficiency is improved by the presence of the portions of the screen. metal layer present only at the indentations.
Le taux d'occultation par les portions rétro-réfléchissantes est avantageusement inférieur ou égal à 50%, et de préférence inférieur ou égal à 20%, de manière à permettre une bonne visualisation de la scène en transparence au travers de l'écran d'affichage. The degree of occultation by the retro-reflective portions is advantageously less than or equal to 50%, and preferably less than or equal to 20%, so as to allow a good visualization of the scene in transparency through the screen. display.
Pour former une image réelle de l'image fournie par le projecteur 200, l'écran d'affichage, plus précisément la face 172 comportant les échancrures 121, est disposé sensiblement dans le plan image du système optique de projection 220. Comme mentionné précédemment, des éléments diffusants 160 peuvent être prévus au niveau de la face plane d'affichage 110, en regard de chaque structuration en coin de cube 121. Il est avantageux que ces éléments diffusants ne soient situés qu'en regard des structurations 121 et non pas en regard des zones planes 131 entourant les structurations, de manière à ne pas affecter la transparence des portions périphériques 151. Les figures 6 et 7 sont des vues schématiques en coupe illustrant différentes variantes d'un système d'affichage d'une image flottante qui diffèrent essentiellement de l'exemple de la figure 2 en ce que l'agencement des différents éléments permet d'éviter que des faisceaux parasites ne perturbent l'observation de l'image affichée. Dans ces exemples, l'écran d'affichage est partiellement rétro-réfléchissant et peut être identique ou similaire aux écrans décrits en référence aux figures 3 et 5d. In order to form a real image of the image supplied by the projector 200, the display screen, more precisely the face 172 comprising the indentations 121, is disposed substantially in the image plane of the projection optical system 220. As mentioned previously, diffusing elements 160 may be provided at the level of the plane display face 110, opposite each cube corner structure 121. It is advantageous for these diffusing elements to be situated only with respect to the structures 121 and not in in view of the planar zones 131 surrounding the structures, so as not to affect the transparency of the peripheral portions 151. FIGS. 6 and 7 are diagrammatic sectional views illustrating different variants of a system for displaying a floating image which differ essentially of the example of FIG. 2 in that the arrangement of the different elements makes it possible to prevent parasitic beams from disturbing the observation of the displayed image. In these examples, the display screen is partially retro-reflective and may be the same or similar to the screens described with reference to FIGS. 3 and 5d.
On note ici At l'axe optique, dit de transmission, correspondant à l'axe de propagation des faisceaux lumineux provenant du projecteur puis transmis par la structure semi- réfléchissante ; Arr l'axe optique, dit de rétro-réflexion, correspondant à l'axe de propagation des faisceaux lumineux rétro-réfléchis par l'écran puis transmis par la structure semi-réfléchissante ; et Ars l'axe optique, dit de réflexion spéculaire, correspondant à l'axe de propagation de la partie des faisceaux lumineux de projection et réfléchis de manière spéculaire par l'écran, plus particulièrement par les faces planes et lisses de l'écran, c'est-à-dire que les faisceaux réfléchis présentent un angle de réflexion sensiblement égal à l'opposé de l'angle d'incidence des faisceaux de projection. Dans la description, la réflexion dite spéculaire correspond à une réflexion simple des faisceaux incidents sur l'écran, notamment au niveau des zones planes et lisses décrites précédemment, alors que la rétro-réflexion correspond à une réflexion multiple des faisceaux incidents, notamment dans des structurations en coins de cube. We note here At the optical axis, said transmission, corresponding to the axis of propagation of light beams from the projector and transmitted by the semi-reflective structure; Arr the optical axis, called retro-reflection, corresponding to the axis of propagation of light beams retro-reflected by the screen and transmitted by the semi-reflective structure; and Ars the optical axis, called specular reflection, corresponding to the axis of propagation of the part of the projection light beams and reflected specularly by the screen, more particularly by the flat and smooth faces of the screen, ie the reflected beams present an angle of reflection substantially equal to the opposite of the angle of incidence of the projection beams. In the description, the so-called specular reflection corresponds to a simple reflection of the beams incident on the screen, in particular at the flat and smooth zones described above, whereas the retro-reflection corresponds to a multiple reflection of the incident beams, in particular in cube corner structures.
On note également a l'angle d'incidence des faisceaux de projection sur l'écran d'affichage par rapport au plan principal de l'écran puis rétro-réfléchis ; β l'angle formé entre l'axe optique de rétro-réflexion Arr et l'axe optique de transmission At ; et ψ l'angle formé par l'axe optique de rétro-réflexion Arr et l'axe optique de réflexion spéculaire Ar ; The angle of incidence of the projection beams on the display screen is also noted with respect to the main plane of the screen and then retro-reflected; β the angle formed between the retro-reflection optical axis Arr and the transmission optical axis At; and ψ the angle formed by the retro-reflection optical axis Arr and the specular reflection optical axis Ar;
On note enfin Θ l'angle de sortie des faisceaux lumineux émis par le projecteur en direction de la structure semi-réfléchissante par rapport à un plan vertical parallèle au plan principal de l'écran ; φ l'angle d'inclinaison de la structure semi-réfléchissante vis-à-vis d'un plan horizontal orthogonal au plan principal de l'écran. Finally, we note Θ the exit angle of the light beams emitted by the projector in the direction of the semi-reflecting structure with respect to a vertical plane parallel to the main plane of the screen; φ the angle of inclination of the semi-reflecting structure vis-à-vis a horizontal plane orthogonal to the main plane of the screen.
Dans le but d'éviter que l'observateur ne soit gêné par les faisceaux de projection réfléchis de manière spéculaire par l'écran d'affichage 100, la structure semi-réfléchissante 300 et le projecteur 200 sont agencés vis-à-vis de l'écran d'affichage de manière à dissocier l'axe optique de rétro-réflexion Arr de l'axe optique de réflexion spéculaire Ars. Pour cela, on modifie l'angle de sortie Θ des faisceaux lumineux émis par le projecteur 200 en direction de la structure semi-réfléchissante 300 (ici par l'orientation du miroir de renvoi 230), et/ou l'angle d'inclinaison φ de la lame 310 de la structure semi-réfléchissante. In order to prevent the observer from being obstructed by the specularly reflected projection beams by the display screen 100, the semi-reflecting structure 300 and the projector 200 are arranged with respect to the display screen so as to dissociate the retro-reflection optical axis Arr from the specular reflection optical axis Ars. For this, the output angle Θ of the light beams emitted by the projector 200 is modified in the direction of the semi-reflecting structure 300 (here by the orientation of the reflecting mirror 230), and / or the angle of inclination φ of the blade 310 of the semi-reflecting structure.
Dans un premier exemple illustré sur la figure 6, l'angle de sortie Θ et l'angle d'inclinaison φ sont choisis de sorte que l'angle d'incidence a des faisceaux de projection sur l'écran d'affichage 100 soit inférieur à π/2, ce qui rend l'image affichée visible en plongée, c'est-à- dire lorsque l'observateur se situe au-dessus de l'image. L'axe optique de rétro-réflexion Arr est ainsi dissocié de l'axe optique de réflexion spéculaire Ars. L'angle ψ entre les axes Arr et Ars est donc non nul et sa valeur dépend des angles Θ et cp. Dans cet exemple, l'angle de sortie Θ est non nul et l'angle d'inclinaison φ est de l'ordre de π/4. Il est en outre avantageux que cet agencement soit optimisé pour éviter également que l'observateur soit gêné par les faisceaux de projection provenant du projecteur 200 et transmis par la structure semi-réfléchissante 300. En effet, un angle d'incidence a trop faible risquerait en effet de trop rapprocher l'axe optique de rétro-réflexion Arr de l'axe optique de transmission At. Il est avantageux que les angles Θ et φ soient choisis de manière à écarter de manière sensiblement égale l'axe de rétro-réflexion Arr de l'axe de transmission At d'une part, et de l'axe de réflexion spéculaire Ars d'autre part, de sorte que β ~ ψ. Dans cet exemple, on a β = 2α - π/2 et ψ = π - 2α, ce qui conduit à un angle a compris entre 55° et 80° environ, de préférence entre 60° et 75°, par exemple 67,5° environ. Dans un second exemple illustré sur la figure 7, l'angle de sortie Θ et l'angle d'inclinaison φ sont choisis de sorte que l'angle d'incidence a des faisceaux de projection sur l'écran d'affichage 100 soit supérieur à π/2, ce qui rend l'image affichée visible en contre-plongée, c'est-à-dire lorsque l'observateur se situe au-dessus de l'image. L'axe optique de rétro- réflexion Arr est ici également dissocié de l'axe optique de réflexion spéculaire Ars. La valeur de l'angle ψ entre les axes Arr et Ars dépend des angles Θ et cp, où dans cet exemple l'angle de sortie Θ est sensiblement nul et l'angle d'inclinaison φ est supérieur à π/4. L'agencement du projecteur 200 est ici modifié pour que le miroir de renvoi 230 ne soit plus situé sensiblement sous l'écran comme dans l'exemple de la figure 6 mais sous la structure semi-réfléchissante 300, simplifiant ainsi le renvoi des faisceaux de projection vers la lame 310 avec un angle de sortie Θ sensiblement nul. L'angle a peut ainsi être compris entre 90° exclu et 115°, par exemple entre 95° et 115°. In a first example illustrated in FIG. 6, the exit angle Θ and the angle of inclination φ are chosen so that the angle of incidence has projection beams on the display screen 100 being less than at π / 2, which makes the displayed image visible in a dive, that is to say when the observer is above the image. The optical retro-reflection axis Arr is thus dissociated from the specular reflection optical axis Ars. The angle ψ between the Arr and Ars axes is therefore non-zero and its value depends on the angles Θ and cp. In this example, the exit angle Θ is non-zero and the angle of inclination φ is of the order of π / 4. It is furthermore advantageous if this arrangement is optimized to also prevent the observer from being obstructed by the projection beams coming from the projector 200 and transmitted by the semi-reflecting structure 300. Indeed, an angle of incidence that is too low would risk indeed, to bring the retro-reflective optical axis Arr too close to the transmission optical axis At. It is advantageous that the angles Θ and φ are chosen so as to deviate substantially substantially the axis of retro-reflection Arr of the transmission axis At on the one hand, and of the specular reflection axis Ars on the other hand, so that β ~ ψ. In this example, we have β = 2α - π / 2 and ψ = π - 2α, which leads to an angle α of between approximately 55 ° and 80 °, preferably between 60 ° and 75 °, for example 67.5. ° approx. In a second example illustrated in FIG. 7, the exit angle Θ and the tilt angle φ are chosen so that the angle of incidence has projection beams on the display screen 100 being greater than at π / 2, which makes the displayed image visible in a low angle, that is to say when the observer is above the image. The optical axis of retro reflection Arr is here also dissociated from the optical axis of specular reflection Ars. The value of the angle ψ between the Arr and Ars axes depends on the angles Θ and cp, where in this example the exit angle Θ is substantially zero and the inclination angle φ is greater than π / 4. The arrangement of the projector 200 is here modified so that the reflecting mirror 230 is no longer located substantially below the screen as in the example of FIG. 6 but under the semi-reflecting structure 300, thus simplifying the return of the beams of projection towards the blade 310 with an exit angle Θ substantially zero. The angle a can thus be between 90 ° excluded and 115 °, for example between 95 ° and 115 °.
A la différence de l'exemple précédent, l'angle d'inclinaison φ peut être important sans risque de rapprocher l'axe optique de rétro-réflexion Arr de l'axe optique de transmission At. Par ailleurs, la structure semi-réfléchissante 300, en association avec l'écran d'affichage 100, forme une structure pyramidale dont la base présente des dimensions latérales réduites, ce qui permet d'obtenir un système d'affichage moins encombrant. Unlike the previous example, the angle of inclination φ can be large without risk of bringing the retro-reflective optical axis Arr of the transmission optical axis At. Moreover, the semi-reflecting structure 300 , in association with the display screen 100, forms a pyramidal structure whose base has reduced lateral dimensions, which makes it possible to obtain a less bulky display system.
La figure 8 est une vue schématique en coupe illustrant un autre mode de réalisation d'un système d'affichage d'une image flottante quasi-tridimensionnelle. Le système d'affichage diffère ici des exemples décrits précédemment essentiellement en ce que deux images sources sont projetées chacune sur une face opposée du même écran d'affichage. Le projecteur est ici formé de deux projecteurs élémentaires 201, 20 similaires ou identiques au projecteur décrit en référence aux figures 2 et 6. Chaque projecteur élémentaire 201, 201' comporte ainsi une source d'image 210, 210' associée à un système optique de projection 220, 220', et, dans cet exemple, un miroir de renvoi 230, 230'. Les deux projecteurs élémentaires sont disposés ici dans un même boîtier 240 comportant une ouverture de sortie 241 des faisceaux. Les deux miroirs de renvoi sont deux faces réfléchissantes d'un même élément optique situé en regard de l'ouverture de sortie. FIG. 8 is a diagrammatic sectional view illustrating another embodiment of a system for displaying a quasi-three-dimensional floating image. The display system here differs from the previously described examples essentially in that two source images are each projected on an opposite side of the same display screen. The projector is here formed of two elementary projectors 201, similar or identical to the projector described with reference to FIGS. 2 and 6. Each elementary projector 201, 201 'thus comprises an image source 210, 210' associated with an optical system. projection 220, 220 ', and in this example a reflecting mirror 230, 230'. The two elementary projectors are arranged here in the same housing 240 having an outlet opening 241 of the beams. The two reflecting mirrors are two reflecting faces of the same optical element located opposite the exit opening.
La structure semi-réfléchissante 300 comporte deux lames semi-réfléchissantes 310, 310' adaptée chacune à réfléchir partiellement les faisceaux de projection provenant du projecteur élémentaire 201, 20 en regard duquel elle est située. Les faisceaux sont réfléchis en direction de l'une des faces d'affichage 110, 110' du même écran 100. La structure semi-réfléchissante 300 présente ainsi une forme de pyramide dont deux faces latérales sont les lames réfléchissantes. Comme dans les exemples décrits précédemment, la base de la pyramide est située en regard du projecteur 200. L'écran d'affichage 100 comporte deux faces 110, 110' opposées l'une à l'autre, chacune étant adaptée pour afficher l'image projetée par le projecteur élémentaire 201, 20 correspondant. L'écran est ainsi adapté à réfléchir et diffuser plus ou moins fortement les faisceaux incidents sur chacune de ses faces d'affichage 110, 110', et à transmettre partiellement les faisceaux incidents sur la face opposée sans les altérer significativement. Pour former une image réelle de l'image fournie par chaque projecteur élémentaire 201, 20 , l'écran 100 est situé sensiblement dans le plan image de chacun des systèmes optiques de projection 220, 220', les deux plans images pouvant être approximativement confondus. The semi-reflecting structure 300 comprises two semi-reflecting blades 310, 310 'each adapted to partially reflect the projection beams from the elementary projector 201, 20 opposite which it is located. The beams are reflected towards one of the display faces 110, 110 'of the same screen 100. The semi-reflecting structure 300 thus has a pyramid shape, of which two lateral faces are the reflective strips. As in the examples described above, the base of the pyramid is located opposite the projector 200. The display screen 100 has two faces 110, 110 'opposite to each other, each being adapted to display the image projected by the elementary projector 201, 20 corresponding. The screen is thus adapted to reflect and scatter more or less strongly the incident beams on each of its display faces 110, 110 ', and to partially transmit the incident beams on the opposite face without significantly altering them. To form a real image of the image provided by each elementary projector 201, 20, the screen 100 is located substantially in the image plane of each of the projection optical systems 220, 220 ', the two image planes being approximately merged.
Pour éviter qu'un observateur ne soit gêné par les faisceaux transmis par l'écran et provenant du projecteur élémentaire opposé, l'écran 100 est partiellement transparent et partiellement rétro-réfléchissant au niveau de ses deux faces d'affichage 110, 110', et l'agencement des projecteurs 201, 20 et des lames semi-transparentes 310, 310' est prévu pour dissocier l'axe optique de rétro-réflexion Arr, Arr' de l'axe optique de réflexion spéculaire Ars, Ars' et avantageusement également de l'axe optique de transmission At, At'. De plus, il est avantageux que l'agencement du premier projecteur élémentaire 201 et de la lame 310 correspondante soit sensiblement symétrique à celui du second projecteur 20 élémentaire et de la lame 310' correspondante. Ainsi, les faisceaux provenant d'un premier projecteur élémentaire 201 et transmis par l'écran 100 sont sensiblement superposés aux faisceaux provenant du second projecteur élémentaire 20 et réfléchis de manière spéculaire par l'écran. L'exemple de système d'affichage relatif à la figure 8 présente un agencement des éléments qui fournit une vue en plongée, similaire à la configuration de la figure 6. Cependant, un agencement des éléments fournissant une vue en contre-plongée similaire à la configuration de la figure 7 est possible, chaque projecteur élémentaire étant alors de préférence orienté de sorte à placer le miroir de renvoi sous la lame correspondante, celle- ci étant inclinée d'un angle φ supérieur à π/4. To prevent an observer from being disturbed by the beams transmitted by the screen and coming from the opposite elementary projector, the screen 100 is partially transparent and partially retro-reflective at its two display faces 110, 110 ', and the arrangement of the projectors 201, 20 and semitransparent blades 310, 310 'is provided to dissociate the retro-reflection optical axis Arr, Arr' of the specular reflection optical axis Ars, Ars' and advantageously also of the optical transmission axis At, At '. In addition, it is advantageous that the arrangement of the first elementary projector 201 and the corresponding blade 310 is substantially symmetrical to that of the second projector 20 and the corresponding blade 310 '. Thus, the beams coming from a first elementary projector 201 and transmitted by the screen 100 are substantially superimposed on the beams coming from the second elementary projector 20 and reflected specularly by the screen. The exemplary display system relating to FIG. 8 shows an arrangement of the elements which provides an overhead view, similar to the configuration of FIG. 6. However, an arrangement of the elements providing a low-angle view similar to the The configuration of FIG. 7 is possible, each elementary projector then being preferably oriented so as to place the reflecting mirror under the corresponding blade, the latter being inclined by an angle φ greater than π / 4.
Il est par ailleurs avantageux que le cône de diffusion angulaire de chaque face d'affichage 110, 110' soit asymétrique, c'est-à-dire que l'ouverture angulaire verticale est étroite pour orienter les faisceaux rétro-réfléchis principalement vers le visage d'un observateur, alors que l'ouverture angulaire horizontale est large pour permettre à l'observateur de visualiser l'image affichée quelle que soit sa position autour du système d'affichage. L'écran 100 peut ainsi comporter deux films diffuseurs réflectifs transparents du type de ceux commercialisés par la société Luminit sous le terme « Light Shaping Diffuser », disposés au niveau des faces d'affichage et dont le cône de diffusion présente une ouverture angulaire asymétrique. Ainsi, lorsque l'observateur circule autour du système d'affichage, il visualise l'image affichée par une première face d'affichage 110 jusqu'au moment où il visualise l'image affichée par la seconde face d'affichage 110'. Les images affichées paraissent non seulement flottantes, mais également tridimensionnelles ou quasi-tridimensionnelles. It is furthermore advantageous that the angular diffusion cone of each display face 110, 110 'is asymmetrical, that is to say that the vertical angular aperture is narrow to orient the retro-reflected beams mainly towards the face. of an observer, while the horizontal angular aperture is wide to allow the observer to view the displayed image regardless of its position around the display system. The screen 100 may thus comprise two transparent reflective diffusing films of the type marketed by Luminit under the term "Light Shaping Diffuser", arranged at the display faces and whose diffusion cone has an asymmetrical angular aperture. Thus, when the observer circulates around the display system, he displays the image displayed by a first display face 110 until he displays the image displayed by the second display face 110 '. The displayed images appear not only floating, but also three-dimensional or quasi-three-dimensional.
La structure semi-réfléchissante 300 forme ainsi une structure pyramidale à l'intérieur de laquelle est situé l'écran d'affichage 100. La base de la structure pyramidale est située en regard de projecteur 200, qui peut assurer le maintien de la structure et/ou de l'écran, par exemple au niveau de son boîtier. The semi-reflecting structure 300 thus forms a pyramidal structure within which the display screen 100 is located. The base of the pyramidal structure is located facing projector 200, which can ensure the maintenance of the structure and / or the screen, for example at its housing.
Les images affichées peuvent être identiques ou différentes. Lorsque les deux images sont différentes, l'image affichée sur une première face 110 de l'écran peut être une vue de devant d'un objet, et l'image affichée sur la seconde face 110' de l'écran peut être la vue de derrière du même objet, ce qui vient renforcer l'impression de tridimensionnalité de l'image flottante. Lorsque les images à afficher sont identiques, il est avantageux de simplifier le projecteur pour n'utiliser qu'une seule source d'image. Celle-ci est associée à un système optique adaptée à projeter l'image sur les deux faces d'affichage de l'écran. Le projecteur comporte alors une optique de dissociation de faisceaux et de renvoi. Celle-ci reçoit le faisceau provenant du système optique et le scinde en deux faisceaux orientés chacun vers la lame semi-réfléchissante correspondante. L'optique de dissociation et de renvoi comporte par exemple un cube qui reçoit le faisceau incident puis réfléchit une partie du faisceau en direction d'un premier miroir de renvoi situé en regard d'une lame semi-réfléchissante et réfléchit une seconde partie du faisceau en direction d'un second miroir de renvoi situé en regard de la seconde lame semi-réfléchissante. L'agencement symétrique des éléments optiques pour l'une et l'autre des parties du système d'affichage permet ainsi la projection sur les deux faces de l'écran d'une même orientation d'image. Cette variante présente l'avantage de n'utiliser qu'une seule source d'image et ainsi de réduire le coût financier du système d'affichage. L'exemple de la figure 8 montre un système d'affichage à deux images affichées, mais il peut être adapté à afficher davantage d'images sources. Pour cela, le système d'affichage comporte un nombre N de projecteurs élémentaires associés chacun à une face semi- réfléchissante d'une même structure semi-réfléchissante de sorte à réfléchir les faisceaux de projection de chaque projecteur élémentaire en direction d'un élément d'affichage comportant une pluralité de faces d'affichage situées chacune dans le plan image du système optique correspondant. The displayed images may be the same or different. When the two images are different, the image displayed on a first face 110 of the screen can be a front view of an object, and the image displayed on the second face 110 'of the screen can be the view from behind the same object, which reinforces the impression of three-dimensional floating image. When the images to be displayed are identical, it is advantageous to simplify the projector to use only one image source. This is associated with an optical system adapted to project the image on both display faces of the screen. The projector then has an optical beam splitting and return. This receives the beam from the optical system and splits it into two beams, each oriented towards the corresponding semi-reflecting plate. The dissociation and return optics comprise, for example, a cube which receives the incident beam and then reflects a part of the beam towards a first reflecting mirror situated opposite a semi-reflecting plate and reflects a second part of the beam in the direction of a second reflecting mirror located opposite the second semi-reflecting plate. The symmetrical arrangement of the optical elements for one and the other of the parts of the display system thus allows projection on both sides of the screen of the same image orientation. This variant has the advantage of using only one image source and thus reducing the financial cost of the display system. The example of Figure 8 shows a display system with two images displayed, but it can be adapted to display more source images. For this, the display system comprises a number N of elementary projectors each associated with a semireflecting surface of the same semi-reflecting structure so as to reflect the projection beams of each elementary projector towards a d-element. display having a plurality of display faces each located in the image plane of the corresponding optical system.
Les figures 9a et 9b sont des vues schématiques en coupe illustrant de manière partielle des variantes de réalisation d'un écran partiellement transparent et partiellement rétro- réfléchissant sur ses deux faces opposées, qui peuvent être utilisées dans le système d'affichage représenté sur la figure 8. FIGS. 9a and 9b are diagrammatic sectional views partially illustrating alternative embodiments of a partially transparent and partially retro-reflective screen on its two opposite faces, which can be used in the display system shown in FIG. 8.
Dans l'exemple de la figure 9a, on a assemblé l'un à l'autre deux écrans tels que décrits dans le mode de réalisation de la figure 5d, par exemple par collage. L'écran ainsi formé comporte deux portions d'écran 180, 180' fixées dos à dos. Il comprend une pluralité de portions rétro-réfléchissantes 140 entourées de portions transparentes périphériques 150. Les portions rétro-réfléchissantes 140 comportent ici des structurations formées chacune d'une échancrure 121, 121', ou structuration en creux, en coin de cube, mais elles peuvent comporter plusieurs structurations adjacentes. Chaque portion rétro-réfléchissante 140 comportant au moins deux échancrures 121, 121' en forme de coin de cube disposées en regard l'une de l'autre suivant l'épaisseur de l'écran et orientées de sorte que la base du coin de cube de chacune soit en regard de la face d'affichage correspondante. De préférence, les échancrures 121, 121' d'une même portion rétro-réfléchissante 140 sont situées en vis-à-vis, et selon une symétrique planaire par rapport à un plan de l'écran passant entre les deux portions d'écran. Les faisceaux incidents sur une première face d'affichage 110 sont donc en partie rétro-réfléchis par les échancrures 121 de la première portion d'écran 180 et sont en partie transmis par les portions transparentes 150 en direction de la seconde face d'affichage 110', et inversement. Par ailleurs, des éléments diffusants 160, 160' similaires à ceux décrits en référence à la figure 5d peuvent être prévus sur les faces d'affichage, de préférence uniquement au niveau des portions rétro- réfléchissantes. In the example of FIG. 9a, two screens as described in the embodiment of FIG. 5d have been assembled to one another, for example by gluing. The screen thus formed comprises two screen portions 180, 180 'fixed back to back. It comprises a plurality of retro-reflective portions 140 surrounded by peripheral transparent portions 150. The retro-reflective portions 140 here comprise structures each formed of a notch 121, 121 ', or cube-shaped hollow patterning, but they can have several adjacent structures. Each retro-reflective portion 140 having at least two wedge-shaped notches 121, 121 'disposed opposite one another according to the thickness of the screen and oriented so that the base of the cube corner each of them facing the corresponding display face. Preferably, the indentations 121, 121 'of the same retro-reflective portion 140 are located vis-à-vis, and in a planar symmetrical with respect to a plane of the screen passing between the two screen portions. The beams incident on a first display face 110 are therefore partially retro-reflected by the indentations 121 of the first screen portion 180 and are partly transmitted by the transparent portions 150 towards the second display face 110. 'and vice versa. Furthermore, diffusing elements 160, 160 'similar to those described with reference to FIG. 5d may be provided on the display faces, preferably only at the level of the retro-reflective portions.
Dans l'exemple de la figure 9b, on a assemblé l'un à l'autre deux écrans tels que décrits dans le mode de réalisation de la figure 5d, par exemple par collage. L'écran ainsi formé comporte deux portions d'écran 180, 180' identiques à celles décrites dans l'exemple de la figure 9a. Elles sont fixées dos à dos par l'intermédiaire d'une couche 165 comportant des portions opaques 166 situées uniquement entre chaque échancrure en coin de cube. Ces portions opaques, non transparentes, permettent de limiter les effets de diffusion en transmission par les échancrures. In the example of FIG. 9b, two screens as described in the embodiment of FIG. 5d have been assembled to one another, for example by gluing. The screen thus formed comprises two screen portions 180, 180 'identical to those described in the example of FIG. 9a. They are fixed back-to-back through a layer 165 having opaque portions 166 located only between each cube-corner indentation. These opaque, non-transparent portions make it possible to limit the effects of transmission diffusion by the indentations.
En variante, un écran partiellement transparent et partiellement rétro-réfléchissant sur ses deux faces opposées peut être réalisé par assemblage l'un à l'autre de deux écrans tels que décrits dans le mode de réalisation de la figure 3, par exemple en laissant une lame d'air entre les deux faces qui comportent les protubérances. Les deux écrans peuvent être assemblés par collage. As a variant, a partially transparent and partially retro-reflective screen on its two opposite faces may be made by assembling two screens to each other as described in the embodiment of FIG. 3, for example leaving a air gap between the two faces which comprise the protuberances. Both screens can be assembled by gluing.
Le taux d'occultation par les portions rétro-réfléchissantes est avantageusement inférieur ou égal à 50%, et de préférence inférieur ou égal à 20%, de manière à permettre une bonne visualisation de la scène en transparence au travers de l'écran d'affichage. The degree of occultation by the retro-reflective portions is advantageously less than or equal to 50%, and preferably less than or equal to 20%, so as to allow a good visualization of the scene in transparency through the screen. display.
En référence à la figure 10, il est maintenant décrit un quatrième mode de réalisation d'un système d'affichage en variante aux exemples illustrés sur les figures 6 et 7 où les axes optiques de rétro-réflexion Arr et de réflexion spéculaire Ars sont dissociés par un agencement particulier du projecteur et de la structure semi-réfléchissante vis-à-vis de l'écran d'affichage. Dans ce quatrième mode de réalisation, les faisceaux parasites sont filtrés par l'utilisation de plusieurs polariseurs linéaires, permettant ainsi de privilégier les faisceaux rétro-réfléchis. Cette variante s'applique en particulier lorsque la rétro-réflexion de l'écran d'affichage est assurée par des coins de cube (protubérances ou échancrures) non métallisés, c'est-à-dire qu'elle est essentiellement obtenue par réflexion totale interne à l'intérieur des coins de cube. With reference to FIG. 10, a fourth embodiment of an alternative display system is now described with respect to the examples illustrated in FIGS. 6 and 7, in which the optical axes of retro-reflection Arr and of specular reflection Ars are dissociated. by a particular arrangement of the projector and the semi-reflective structure vis-à-vis the display screen. In this fourth embodiment, the parasitic beams are filtered by the use of several linear polarizers, thereby favoring the retro-reflected beams. This variant applies in particular when the retro-reflection of the display screen is provided by non-metallized cube corners (protuberances or indentations), that is to say that it is essentially obtained by total reflection. internally inside the cube corners.
Dans le but de filtrer la partie des faisceaux provenant du projecteur réfléchie de manière spéculaire par l'écran, un premier polariseur PI linéaire présentant un axe de transmission ul est disposé sur le chemin optique entre le projecteur 200 et la structure semi- réfléchissante 300, par exemple au niveau de l'ouverture de sortie 241 du boîtier 240. Un second polariseur P2 linéaire présentant un axe de transmission u2 orthogonal à l'axe ul est situé entre l'observateur et la structure semi-réfléchissante 300, par exemple sur la face externe 312 de celle-ci. Ainsi, la partie des faisceaux lumineux issus du projecteur réfléchie de manière spéculaire par l'écran 100 est filtrée par le polariseur P2 alors que la partie rétro-réfléchie est transmise en direction de l'observateur. En effet, les faisceaux émis par le projecteur et transmis par le polariseur PI sont polarisés rectilignement suivant l'axe ul, puis la partie réfléchie de manière spéculaire par l'écran d'affichage (qui conserve la même polarisation) est filtrée par le polariseur P2 dans la mesure où ces faisceaux réfléchis sont polarisés linéairement suivant un axe orthogonal à l'axe de transmission u2. Par contre, les faisceaux rétro-réfléchis sont transmis par le polariseur P2 dans la mesure où la rétro-réflexion par coins de cube modifie la polarisation rectiligne des faisceaux incidents en une polarisation différente, notamment elliptique. Ainsi, la partie rétro-réfléchie des faisceaux, de par sa polarisation elliptique, est transmise par le polariseur P2 de manière polarisée suivant l'axe u2. In order to filter the portion of the beams from the specularly reflected projector by the screen, a first linear PI polarizer having a transmission axis μ1 is disposed on the optical path between the projector 200 and the semi-reflective structure 300, for example at the outlet opening 241 of the housing 240. A second linear polarizer P2 having a transmission axis u2 orthogonal to the axis ul is located between the observer and the semi-reflecting structure 300, for example on the outer face 312 thereof. Thus, the portion of the light beams from the projector reflected specularly by the screen 100 is filtered by the polarizer P2 while the retro-reflected part is transmitted towards the observer. Indeed, the beams emitted by the projector and transmitted by the polarizer PI are polarized rectilinearly along the axis ul, then the part reflected specularly by the display screen (which retains the same polarization) is filtered by the polarizer P2 insofar as these reflected beams are polarized linearly along an axis orthogonal to the transmission axis u2. On the other hand, the retro-reflected beams are transmitted by the polarizer P2 insofar as the cube-corner retro-reflection modifies the rectilinear polarization of the incident beams in a different polarization, in particular an elliptical polarization. Thus, the retro-reflected portion of the beams, by its elliptical polarization, is transmitted by the polarizer P2 in a polarized manner along the axis u2.
Le polarisateur P2 en association avec le polarisateur PI permet également de filtrer la partie des faisceaux provenant directement du projecteur et transmise par la structure semi-réfléchissante (faisceaux d'axe At décrits en référence aux figures 6, 7 et 8). De préférence, le polariseur PI présente un axe ul orienté pour que la polarisation en sortie du projecteur soit perpendiculaire au plan d'incidence sur la lame de la structure semi-réfléchissante. On optimise ainsi la réflexion des faisceaux par la structure semi- réfléchissante. The polarizer P2 in association with the polarizer PI also filters the portion of the beams coming directly from the projector and transmitted by the semi-reflective structure (Axis beams At described with reference to Figures 6, 7 and 8). Preferably, the polarizer PI has an ul axis oriented so that the polarization at the output of the projector is perpendicular to the plane of incidence on the plate of the structure semi-reflective. This optimizes the reflection of the beams by the semi-reflective structure.
En alternative ou en complément, dans le but de filtrer la partie des faisceaux provenant du projecteur transmise par l'écran, un troisième polariseur P3 linéaire d'axe de transmission u3 coplanaire à l'axe u2 et orthogonale à l'axe ul est situé au niveau de la face 111 opposée à la face d'affichage 110 de l'écran 100. Ainsi, les faisceaux provenant du projecteur sont transmis par le polariseur PI et polarisés rectilignement suivant l'axe ul, puis la partie transmise par l'écran d'affichage (qui conserve la même polarisation) est filtrée par le polariseur P3 dans la mesure où ces faisceaux transmis sont polarisés linéairement suivant un axe orthogonal à l'axe de transmission u3. Alternatively or additionally, in order to filter the portion of the beams coming from the projector transmitted by the screen, a third linear polariser P3 of transmission axis u3 coplanar with the axis u2 and orthogonal to the axis ul is located at the face 111 opposed to the display face 110 of the screen 100. Thus, the beams from the projector are transmitted by the polarizer PI and polarized rectilinearly along the axis ul, then the portion transmitted by the screen The display (which retains the same polarization) is filtered by the polarizer P3 insofar as these transmitted beams are linearly polarized along an axis orthogonal to the transmission axis u3.
De plus, les polariseurs P2 et P3 ne perturbent pas les faisceaux provenant de la scène et transmis par la transparence partielle de l'écran dans la mesure où les axes de transmission u2 et u3 sont coplanaires. Moreover, the polarizers P2 and P3 do not disturb the beams coming from the scene and transmitted by the partial transparency of the screen insofar as the transmission axes u2 and u3 are coplanar.
Cette variante permet avantageusement de supprimer les faisceaux parasites sans avoir recours à l'agencement des différents éléments décrit en référence aux figures 6 et 7. De plus, cette variante est d'autant plus avantageuse que l'écran comporte des éléments diffusants sur la ou les faces d'affichage. This variant advantageously makes it possible to eliminate the parasitic beams without resorting to the arrangement of the various elements described with reference to FIGS. 6 and 7. Moreover, this variant is all the more advantageous as the screen comprises diffusing elements on the or the display faces.
Il est en outre possible d'introduire les polariseurs PI et P2 dans un système d'affichage dont l'écran présente une double face d'affichage tel que représenté sur la figure 8. Dans ce cas, chaque projecteur élémentaire 201 et 20 est muni d'un polariseur linéaire PI, Ρ d'axe ul et ul', et chaque lame semi-transparente 310 et 310' d'un polariseur linéaire P2, P2' d'axe u2 et u2'. Les axes u2 et u2' sont respectivement orthogonaux aux axes ul et ul', et sont coplanaires entre eux. Ainsi, il n'est pas nécessaire que l'écran 100 comporte un polariseur P3 situé entre les deux faces d'affichage 110 et 110' dans la mesure où la fonction optique décrite précédemment obtenue par le couple de polariseurs {P2, P3}, à savoir la transmission des faisceaux issus de la scène ainsi que le filtrage de la partie transmise par l'écran des faisceaux provenant des projecteurs, est assurée par le couple de polariseurs {P2, P2'}. It is also possible to introduce the polarizers PI and P2 in a display system whose screen has a double display face as shown in Figure 8. In this case, each elementary projector 201 and 20 is provided with of a linear polariser PI, Ρ of axis ul and ul ', and each semi-transparent plate 310 and 310' of a linear polarizer P2, P2 'of axis u2 and u2'. The axes u2 and u2 'are respectively orthogonal to the axes ul and ul', and are coplanar with each other. Thus, it is not necessary that the screen 100 comprises a polarizer P3 located between the two display faces 110 and 110 'insofar as the previously described optical function obtained by the pair of polarizers {P2, P3}, namely the transmission of beams from the scene as well as the filtering of the portion transmitted by the beam screen from the projectors, is provided by the pair of polarizers {P2, P2 '}.
Des modes de réalisation particuliers viennent d'être décrits. Différentes variantes et modifications apparaîtront à l'homme du métier. En variante aux exemples d'écran d'affichage rétro-réfléchissant décrits précédemment, l'écran peut comporter, non pas des protubérances ou des structurations en coin de cube assurant la fonction de rétro-réflexion, mais des zones revêtues par une couche d'un matériau rétro-réfléchissant à base de microbilles. L'écran comporte alors une pluralité de régions élémentaires sensiblement identiques et juxtaposées, disposées sur sensiblement toute la surface de l'écran, dont chacune est formée d'une portion rétro-réfléchissante entourée par une portion transparente périphérique. Les portions rétro-réfléchissantes sont des zones revêtues par une couche du matériau à base de microbilles et les portions transparentes sont des zones non revêtues par cette couche. Cet exemple est ainsi similaire à celui de la figure 3 où la face comportant les protubérances est ici une face sensiblement plane dont certaines portions sont recouvertes par le matériau à base de microbilles. Specific embodiments have just been described. Various variations and modifications will occur to those skilled in the art. As an alternative to the retro-reflective display screen examples described above, the screen may comprise, not protuberances or cube-corner structures providing the retro-reflection function, but areas coated with a layer of a retro-reflective material based on microbeads. The screen then comprises a plurality of substantially identical and juxtaposed elementary regions, disposed over substantially the entire surface of the screen, each of which is formed of a retro-reflective portion surrounded by a peripheral transparent portion. The retro-reflective portions are areas coated with a layer of the microbead-based material and the transparent portions are areas not coated by this layer. This example is thus similar to that of FIG. 3, in which the face comprising the protuberances is here a substantially flat face, some portions of which are covered by the material based on microbeads.
Lorsque l'écran comporte une unique face d'affichage, les portions rétro-réfléchissantes peuvent n'être disposées que sur une face de l'écran, que ce soit la face orientée vers la lame semi-transparente ou la face opposée à celle-ci, dans la mesure où les microbilles sont rétro-réfléchissantes dans toutes les directions d'éclairement. When the screen has a single display face, the retro-reflective portions may be arranged only on one face of the screen, either the face facing the semi-transparent blade or the face opposite to that here, since the microbeads are retro-reflective in all directions of illumination.
Lorsque les deux faces de l'écran sont des faces d'affichage, chaque face comporte des portions rétro-réfléchissantes entourées de portions transparentes périphériques, chaque portion rétro-réfléchissante d'une face étant disposée en regard d'une portion rétro- réfléchissante de la face opposée et chaque portion transparente d'une même face étant disposée en regard d'une portion transparente de la face opposée. En d'autres termes, la disposition des portions rétro-réfléchissantes et des portions transparentes est symétrique d'une face à l'autre par rapport au plan de l'écran. Il est alors avantageux de prévoir entre les deux faces de l'écran des portions opaques situées entre chaque couple de portions rétro-réfléchissantes à microbilles, pour limiter les effets de diffusion en transmission. Selon un autre mode de réalisation de l'écran d'affichage, l'écran peut être similaire ou identique aux exemples d'écran décrits précédemment et comporter en outre une couche active adaptée à former, de manière temporaire ou permanente, des zones opaques et des zones transparentes, sur toute la surface de l'écran. Dans le cas d'un écran à une seule face d'affichage, cette couche active d'opacité contrôlée peut être située au niveau de la face opposée à la face d'affichage (avantageusement la face plane 171 de l'écran illustré en figure 5d) ; et dans le cas d'un écran à double faces d'affichage, cette couche active peut être située à l'intérieur de l'écran, par exemple entre les deux portions d'écran décrites en référence aux figures 9a et 9b. Cette couche active, par exemple un écran LCD transparent, est connectée à des moyens de commande permettant d'activer les zones opaques en fonction de la forme de l'image affichée et de sa position sur l'écran. Ainsi, il est avantageux, pour améliorer le contraste de l'image affichée, que la localisation et l'étendue des zones opaques correspondent sensiblement à celles de l'image affichée sur l'écran. When the two faces of the screen are display faces, each face has retro-reflective portions surrounded by peripheral transparent portions, each retro-reflective portion of a face being disposed facing a retro-reflective portion of the opposite face and each transparent portion of the same face being disposed opposite a transparent portion of the opposite face. In other words, the arrangement of the retro-reflective portions and the transparent portions is symmetrical from one face to the other with respect to the plane of the screen. It is then advantageous to provide between the two faces of the screen opaque portions located between each pair of retro-reflective portions with microbeads, to limit the diffusion effects in transmission. According to another embodiment of the display screen, the screen may be similar or identical to the screen examples described above and may further comprise an active layer adapted to form, temporarily or permanently, opaque areas and transparent areas on the entire surface of the screen. In the case of a single-sided display screen, this active layer of controlled opacity may be located at the face opposite to the display face (advantageously the plane face 171 of the screen illustrated in FIG. 5d); and in the case of a double-sided display screen, this active layer can be located inside the screen, for example between the two screen portions described with reference to Figures 9a and 9b. This active layer, for example a transparent LCD screen, is connected to control means for activating the opaque areas according to the shape of the displayed image and its position on the screen. Thus, it is advantageous, to improve the contrast of the displayed image, that the location and the extent of the opaque zones correspond substantially to those of the image displayed on the screen.
En variante aux exemples de système d'affichage qui ont été décrits précédemment dans lesquels le projecteur est disposé en partie basse du système d'affichage, une configuration inversée est possible, dans laquelle le projecteur est situé dans la partie haute du système d'affichage et repose éventuellement sur la base de la structure pyramidale formée en partie par la structure semi-réfléchissante. As an alternative to the previously described display system examples in which the projector is located at the bottom of the display system, an inverted configuration is possible in which the projector is located in the upper part of the display system. and optionally rests on the base of the pyramidal structure formed in part by the semi-reflective structure.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d'affichage (10) d'une image flottante, comportant : A display system (10) for a floating image, comprising:
- au moins une source d'image (210, 210') adaptée à fournir une image à afficher ; - une structure semi-réfléchissante (300) adaptée à réfléchir des faisceaux lumineux provenant de la source d'image (210, 210') ;  at least one image source (210, 210 ') adapted to provide an image to be displayed; a semi-reflecting structure (300) adapted to reflect light beams from the image source (210, 210 ');
caractérisé en ce qu'il comporte en outre :  characterized in that it further comprises:
- un écran d'affichage (100) partiellement transparent comportant au moins une face d'affichage (110, 110'), l'écran étant adapté :  a partially transparent display screen (100) comprising at least one display face (110, 110 '), the screen being adapted:
o à afficher une image projetée sur sa face d'affichage (110, 110') par l'intermédiaire de la structure semi-réfléchissante (300), et o à transmettre partiellement une lumière incidente sur sa face opposée à la face d'affichage (110, 110') ;  displaying a projected image on its display face (110, 110 ') via the semi-reflecting structure (300), and o partially transmitting incident light on its opposite side to the display face (110, 110 ');
- au moins une optique de projection (220, 220') adaptée à projeter sur l'écran d'affichage (100) par l'intermédiaire de la structure semi-réfléchissante (300) l'image fournie par ladite source d'image (210, 210') ;  at least one projection optic (220, 220 ') adapted to project on the display screen (100) via the semi-reflecting structure (300) the image supplied by said image source ( 210, 210 ');
- l'écran d'affichage (100) étant partiellement transparent et partiellement rétro- réfléchissant au niveau de sa face d'affichage (110, 110'), et comportant des portions rétro-réfléchissantes (140) et des portions transparentes (150) réparties sur tout ou partie de son étendue, chaque portion rétro-réfléchissante (140) étant séparée de portions rétro-réfléchissantes voisines par une portion transparente (150), les portions rétro-réfléchissantes (140) comportant des structurations (120 ; 121, 12 ) en coin de cube.  the display screen (100) being partially transparent and partially retroreflective at its display face (110, 110 '), and having retro-reflective portions (140) and transparent portions (150); distributed over all or part of its extent, each retro-reflective portion (140) being separated from neighboring retro-reflective portions by a transparent portion (150), the retro-reflective portions (140) having structure (120; 121, 12 ) in cube corner.
2. Système d'affichage (10) selon la revendication 1, dans lequel le taux d'occultation par les portions rétro-réfléchissantes (140) est inférieur ou égal à 50%. The display system (10) of claim 1, wherein the occultation ratio by the retro-reflective portions (140) is 50% or less.
3. Système d'affichage (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'écran d'affichage (100) est partiellement transparent et partiellement rétro-réfléchissant sur ses deux faces (110, 110') opposées l'une à l'autre, formant chacune une face d'affichage. The display system (10) according to claim 1 or 2, wherein the display screen (100) is partially transparent and partially retroreflective on its two opposite faces (110, 110 '), the other, each forming a display face.
4. Système d'affichage (10) selon la revendication 3, dans lequel l'écran d'affichage (100) comporte au moins une plaque en un matériau transparent dont les deux faces (110, 110') opposées l'une à l'autre sont lisses de manière à former des faces d'affichage, et comporte des portions transparentes (150) et des portions rétro-réfléchissantes (140) réparties sur tout ou partie de son étendue, chaque portion rétro-réfléchissante étant séparée de portions rétro-réfléchissantes voisines par une portion transparente, chaque portion rétro-réfléchissante (140) comportant au moins deux échancrures (121, 12 ) en forme de coin de cube disposées en regard l'une de l'autre suivant l'épaisseur de l'écran et orientées de sorte que la base du coin de cube de chacune soit en regard de la face d'affichage (110, 110') correspondante. The display system (10) according to claim 3, wherein the display screen (100) comprises at least one plate of transparent material whose two faces (110, 110 ') are smooth to form display faces, and have transparent portions (150) and retro-reflective portions (140) distributed over all or part of its extent, each retro-reflective portion being separated from neighboring retro-reflective portions by a transparent portion, each retro-reflective portion (140) having at least two wedge-shaped notches (121, 12) disposed facing one of the another according to the thickness of the screen and oriented so that the base of the cube corner of each is opposite the corresponding display face (110, 110 ').
5. Système d'affichage (10) selon la revendication 4, dans lequel les faces internes latérales des échancrures (121) en coin de cube sont recouvertes d'une couche métalliqueThe display system (10) of claim 4, wherein the inner side faces of the cube corner indentations (121) are covered with a metal layer.
(173). (173).
6. Système d'affichage (10) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l'écran d'affichage comporte des portions opaques (166) situées au moins entre chaque échancrure (121, 121') d'une même portion rétro-réfléchissante (140) suivant l'épaisseur de l'écran. The display system (10) according to claim 4 or 5, wherein the display screen has opaque portions (166) located at least between each indentation (121, 121 ') of a same retroreflective portion. reflective (140) depending on the thickness of the screen.
7. Système d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel : The display system (10) according to any one of claims 3 to 6, wherein:
- l'écran d'affichage (100) comporte au moins deux faces (110, 110') opposées l'une à l'autre, dites faces d'affichage, et est adapté à afficher une image projetée sur chacune de ses deux faces d'affichage, et à transmettre partiellement une lumière incidente sur celles-ci ;  - The display screen (100) comprises at least two faces (110, 110 ') opposite to each other, said display faces, and is adapted to display a projected image on each of its two faces display, and to partially transmit an incident light thereon;
- au moins deux projecteurs dits élémentaires (201, 20 ) comportent chacun une source d'image (210, 210') associée à un système optique de projection (220, 220'), et sont chacun adaptés à projeter une image fournie par la source d'image (210, 210') sur l'une ou l'autre des faces d'affichage (110, 110') de l'écran ; et  at least two so-called elementary projectors (201, 20) each comprise an image source (210, 210 ') associated with a projection optical system (220, 220'), and are each adapted to project an image provided by the image source (210, 210 ') on one or the other of the display faces (110, 110') of the screen; and
- la structure semi-réfléchissante (300) est adaptée à réfléchir des faisceaux lumineux provenant de chaque projecteur élémentaire (201, 20 ) en direction de la face d'affichage (110, 110') correspondante de l'écran.  the semi-reflecting structure (300) is adapted to reflect light beams coming from each elementary projector (201, 20) in the direction of the corresponding display face (110, 110 ') of the screen.
8. Système d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'écran (100) comporte une plaque en un matériau transparent dont une première face (110) lisse, et une seconde face (111) opposée à la première et structurée sous forme de protubérances (120) en coin de cube au niveau des portions rétro-réfléchissantes (140) et lisse au niveau des portions transparentes (150). 8. Display system (10) according to any one of claims 1 to 3, wherein the screen (100) comprises a plate of a transparent material having a first face (110) smooth, and a second face (111). opposed to the first and structured in the form of cube-corner protuberances (120) at the retro-reflective portions (140) and smooth at the transparent portions (150).
9. Système d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure semi-réfléchissante (300) présente, éventuellement en association avec l'écran d'affichage (100), une forme de pyramide dont la base est située en regard d'un projecteur élémentaire (201, 20 ) formé de ladite source d'image (210, 210') et dudit système optique de projection (220, 220'). 9. Display system (10) according to any one of the preceding claims, wherein the semi-reflecting structure (300) has, optionally in association with the display screen (100), a pyramid shape whose base is located opposite an elementary projector (201, 20) formed of said image source (210, 210 ') and said projection optical system (220, 220').
10. Système d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un premier polariseur linéaire (PI) présentant un premier axe de transmission (ul) disposé entre l'optique de projection (220) et la structure semi- réfléchissante (300), et au moins un second polariseur linéaire (P2) présentant un second axe de transmission (u2) orthogonal au premier axe (ul) et disposé d'un côté de la structure semi-réfléchissante (300) opposée à l'écran d'affichage (100) et à l'optique de projection (220). The display system (10) according to any one of the preceding claims, wherein at least a first linear polarizer (PI) having a first transmission axis (μ1) disposed between the projection optics (220) and the semi-reflective structure (300), and at least one second linear polarizer (P2) having a second transmission axis (u2) orthogonal to the first axis (ul) and disposed on one side of the opposing semi-reflective structure (300) on the display screen (100) and the projection optics (220).
11. Système d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le projecteur élémentaire (201, 20 ) formé de la source d'image (210, 210') et du système optique de projection (220, 220') correspondant, la structure semi- réfléchissante (300) et l'écran d'affichage (100) sont agencés mutuellement de manière à dissocier des faisceaux lumineux provenant du projecteur élémentaire (201, 201'), rétro- réfléchis par l'écran (100) et transmis par la structure semi-réfléchissante (300) : The display system (10) according to any one of the preceding claims, wherein the elementary projector (201, 20) formed of the image source (210, 210 ') and the projection optical system (220, 220 '), the semi-reflecting structure (300) and the display screen (100) are arranged mutually to dissociate light beams from the elementary projector (201, 201'), retro-reflected by the screen (100) and transmitted by the semi-reflecting structure (300):
- de faisceaux lumineux provenant du projecteur élémentaire (201, 201') et réfléchis de manière spéculaire par l'écran d'affichage (100), et/ou  - light beams from the elementary projector (201, 201 ') and reflected specularly by the display screen (100), and / or
- de faisceaux lumineux provenant du projecteur élémentaire (201, 201') et transmis par la structure semi-réfléchissante (300).  - Light beams from the elementary projector (201, 201 ') and transmitted by the semi-reflective structure (300).
12. Système d'affichage (10) selon la revendication précédente, dans lequel ledit agencement est adapté pour que des faisceaux lumineux émis par le projecteur élémentaire (201, 20 ) et incident sur la face d'affichage (110, 110') forment un angle d'incidence (a) par rapport au plan de ladite face d'affichage inférieur à 90°, et de préférence compris entre 55° et 80° ; ou est adapté pour que ledit angle d'incidence (a) soit supérieur à 90° et de préférence compris entre 90° et 115°. 12. Display system (10) according to the preceding claim, wherein said arrangement is adapted so that light beams emitted by the elementary projector (201, 20) and incident on the display face (110, 110 ') form an angle of incidence (a) with respect to the plane of said display face less than 90 °, and preferably between 55 ° and 80 °; or is adapted so that said angle of incidence (a) is greater than 90 ° and preferably between 90 ° and 115 °.
13. Système d'affichage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'écran d'affichage comporte en outre une couche active adaptée à former des zones opaques et des zones transparentes, les zones opaques étant situées au niveau de l'image affichée. The display system (10) according to any one of the preceding claims, wherein the display screen further comprises an active layer adapted to form opaque areas and transparent areas, the opaque areas being located at the of the displayed image.
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