FR3110003A1 - Ecran pour l’affichage d’une image projetée comportant un revêtement structuré. - Google Patents

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FR3110003A1
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Withdrawn
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FR2004604A
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English (en)
Inventor
Jean-Louis De Bougrenet De La Tocnaye
Daniel Stoenescu
Thomas LE DEUN
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Institut Mines Telecom IMT
Eyes Triple Shut SAS
Original Assignee
Institut Mines Telecom IMT
Eyes Triple Shut SAS
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS 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
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/606—Projection screens characterised by the nature of the surface for relief projection

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Ecran pour l’affichage d’une image projetée comportant un revêtement structuré Ecran (5) comportant un support (10) et un revêtement (20) réfléchissant porté par le support, le revêtement présentant une face (25), sur laquelle une image peut être projetée, structurée par au moins un motif 3D (30) comportant plusieurs portions annulaires (P0,P2,P4,P6) concentriques d’axe X et de même signe de pente radiale, dénommées « portions annulaires MSPR », l’axe X étant normal à la face du support en regard du revêtement,chaque portion annulaire MSPR de rang i s’étendant autour de l’axe X entre des extrémités radialement intérieure ri et extérieure ri+1 et présentant une hauteur hi(r) exprimée selon l’équation r étant la distance radiale à l’axe X, hmb(r), dénommée « hauteur du motif de base », étant définie au moins sur tous les intervalles [ri;ri+1] sur lesquels les portions annulaires MSPR s’étendent,la plus haute des portions annulaires MSPR présentant une hauteur inférieure ou égale à 15 µm. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Ecran pour l’affichage d’une image projetée comportant un revêtement structuré.
La présente invention concerne un écran pour l’affichage d’images projetées, notamment au moyen d’un système de projection cinématographique. En particulier, elle concerne un écran destiné à la projection d’images en vue d’un effet visuel 3D.
Afin de procurer un effet visuel 3D, les systèmes de projection de salles cinématographiques sont généralement configurés pour projeter sur un écran simultanément deux images destinées l’une à l’œil droit et l’autre l’œil gauche d’un observateur.
L’écran est adapté à réfléchir les images correspondantes provenant du système de projection soit vers l’œil droit soit vers l’œil gauche de l’observateur.
Un premier défaut des écrans conventionnels est la décroissance du contraste stéréo avec l’augmentation de l’angle de vue, à cause de la dépolarisation induite par l’écran qui augmente avec l’angle de vue. Par « contraste stéréo », on entend classiquement le rapport entre la luminance de l’image destinée à un œil et la luminance de l’image destinée à l’autre œil à travers un filtre polarisant. Un deuxième défaut des écrans connus est la décroissance rapide de la luminance de l’écran avec l’angle de vue. Ainsi, un observateur regardant l’écran avec un angle de vue compris entre 20° et 30° peut recevoir jusqu’à 50 % de luminance en moins qu’un observateur regardant l’écran de face, i.e. avec un angle de vue de 0°.
WO 2009/097371 A1 décrit la forme générale d’un motif 3D pour structurer un revêtement d’un écran, afin de distribuer l’énergie lumineuse dans une zone prédéterminée tout en maintenant au mieux l’état de polarisation incident et en évitant que les rayons lumineux projetés sur l’écran ne soient réfléchis plus d’une fois sur la surface de l’écran. La forme générale décrite dans WO 2009/097931 A1 limite en outre la formation de figures de diffraction et réduit l’effet de speckle de la lumière réfléchie.
L’aire couverte sur un écran cinématographique par un pixel de l’image projetée est généralement d’environ plusieurs millimètres carré. Ceci implique que, d’une part de nombreux motifs 3D structurant le revêtement métallisé s’étendent chacun sur une surface d’aire sensiblement identique, et d’autre part, qu’ils présentent surtout chacun une hauteur d’au moins 100 µm.
Afin de fabriquer un tel revêtement structuré, une technique classiquement mise en œuvre consiste à embosser la surface plane du revêtement au moyen d’une empreinte présentant en surface des formes en négatif des motifs 3D à former dans le revêtement.
Les formes en négatif des motifs 3D sont généralement gravées au moyens de photo-traceurs dont la profondeur maximale de gravure est de 15 µm au plus.
La réalisation de motifs 3D d’une hauteur supérieure à 100 µm en surface d’un écran s’avère donc complexe et coûteuse en pratique.
Il existe donc un besoin pour surmonter cet inconvénient.
L’invention vise à satisfaire ce besoin et elle y parvient au moyen d’un écran pour l’affichage d’une image projetée, l’écran comportant un support et un revêtement réfléchissant porté par le support, le revêtement présentant une face, sur laquelle l’image est projetée, structurée par au moins un motif 3D comportant plusieurs portions annulaires concentriques d’axe X et de même signe de pente radiale, dénommées « portions annulaires MSPR », l’axe X étant normal à la face du support en regard du revêtement,
chaque portion annulaire MSPR de rang i s’étendant autour de l’axe X entre des extrémités radialement intérieure riet extérieure ri+1et présentant une hauteur hi(r), mesurée selon l’axe X, qui est exprimée selon l’équation
r étant la distance radiale à l’axe X,
hmb(r), dénommée « hauteur du motif de base », étant définie au moins sur tous les intervalles [ri;ri+1] sur lesquels les portions annulaires MSPR s’étendent,
la plus haute des portions annulaires MSPR présentant une hauteur inférieure ou égale à 15 µm.
L’écran selon l’invention est de fabrication simple. Le motif 3D est de faible hauteur et peut être facilement fabriqué, par exemple par embossage au moyen d’une empreinte gravée avec un photo-traceur conventionnel. En outre, les portions annulaires MSPR assurent une distribution adaptée de l’énergie lumineuse du rayonnement réfléchi par le motif 3D. Comme cela apparaîtra plus en détail par la suite, d’un point de vue mathématique, les portions annulaires MSPR peuvent apparaître comme obtenues en repliant successivement le graphe de la fonction hmb(r) le long de différentes lignes de hauteur yi=hmb(ri) et yi+1=hmb(ri+1) qui sont espacées entre elles au plus de 15 µm. Ainsi, le motif 3D de l’écran selon l’invention peut fournir substantiellement le même effet visuel à un observateur de l’écran que le motif de base défini sur l’ensemble des intervalles [ri;ri+1] par la fonction hmb(r) de hauteur totale plus élevée.
La hauteur hi(r) de chaque portion annulaire MSPR est mesurée le long de l’axe X, par rapport à la face texturée du revêtement. Une hauteur négative correspond à une profondeur, c’est-à-dire que la portion annulaire MSPR est alors un relief en creux formé dans le revêtement. Une portion annulaire MSPR de hauteur positive est un relief faisant saillie de la face structurée.
Une distance « radiale » r est mesurée le long d’un axe radial qui est perpendiculaire à l’axe X, à partir de l’intersection de l’axe radial avec l’axe X.
Parmi l’ensemble des portions annulaires, le « rang » d’une portion annulaire augmente en s’éloignant de l’axe X.
La « hauteur » d’une portion annulaire est mesurée par référence à une portion de la face structurée distante du motif 3D.
Par « signe de pente radiale » d’une portion annulaire, on entend le signe de la variation de la hauteur hi(r) de la portion annulaire avec une variation de la distance radiale r. Autrement dit, mathématiquement, le signe de pente radiale d’une portion annulaire est le signe de la dérivée de la hauteur hi(r) par rapport à la distance radiale r, c’est-à-dire le signe de la fonction dhi/dr.
Le signe de pente radiale d’une portion annulaire est constant sur l’étendue radiale de cette dernière.
MOTIF 3D
Le motif 3D présente de préférence une symétrie axiale d’axe X. Ainsi, l’énergie lumineuse du rayonnement réfléchi par le motif 3D est distribuée spatialement de manière uniforme.
De préférence, le motif 3D présente une forme invariante par rotation autour de l’axe X. Autrement dit, chaque portion radiale MSPR est de préférence telle que hi(r,θ1) = hi(r,θ2), quels que soient θ1et θ2variant chacun entre 0° et 360°, θ1et θ2étant différents l’un et l’autre et étant les angles autour de l’axe X le long desquels deux axes radiaux respectifs s’étendent.
En variante, lorsqu’observées selon l’axe X, les portions annulaires MSPR peuvent présenter des contours radialement intérieur et radialement extérieur ayant chacun une forme d’une ellipse, le grand axe de chaque ellipse étant contenu dans la face du revêtement opposée au support. Un motif 3D présentant de telles portions annulaires MSPR est notamment adapté à réfléchir un rayonnement incident incliné par rapport à une normale à la face de l’écran destinée à la projection de l’image.
De préférence, deux portions annulaires MSPR successives sont reliées par une portion annulaire intermédiaire présentant une pente radiale de signe opposé aux signes de pente des deux portions annulaires MSPR. L’inversion de signe de pente entre les portions annulaires MSPR et la portion intermédiaire a pour effet d’inverser localement l’angle de réflexion du rayonnement incident. La portion annulaire intermédiaire, assurant une continuité entre les portions annulaires MSPR favorise le maintien de l’état de polarisation de la lumière réfléchie. En outre, elle limite les réflexions multiples à la surface de l’écran, sans modifier sensiblement la distribution spatiale de l’énergie lumineuse du rayonnement réfléchi.
De préférence, la portion annulaire intermédiaire de rang j s’étend radialement entre les extrémités radialement extérieure rjet radialement intérieure rj+1des portions annulaires MSPR disposées radialement à l’intérieur et radialement à l’extérieur respectivement de la portion annulaire intermédiaire.
De préférence, les portions annulaires MSPR peuvent présenter chacune une face opposée au support qui est concave et la portion annulaire qui les relie peut présenter une face opposée au support qui est convexe, et vice-versa. De cette façon, les variations fortes de la hauteur du motif 3D sont réduites, voire éliminées, ce qui réduit voire empêche les réflexions multiples de la lumière incidente sur le support de l’écran.
La hauteur gj(r) de la portion annulaire intermédiaire de rang j peut être d’équation gj(r)=hmb(rj)-hmb(r). La portion intermédiaire est ainsi symétrique par rapport à la droite y=hmb(rj) de la portion du motif de base de hauteur hmb(r) sur l’intervalle [rj;rj+1].
Le motif 3D peut comporter une pluralité de portions intermédiaires. De préférence, chacune des portions annulaires MSPR est reliée à son unique portion MSPR adjacente ou à chacune de ses portions annulaires MSPR adjacentes par une portion annulaire intermédiaire présentant une pente radiale de signe opposé. En particulier, les portions annulaires intermédiaires et MSPR peuvent être disposées radialement en alternance les unes par rapport aux autres.
Le motif 3D peut être constitué des portions annulaires MSPR et des portions annulaires intermédiaires.
Le motif 3D peut comporter n portions annulaires MSPR, n étant supérieur ou égal à 2, au moins n-1 des portions annulaires MSPR étant de même hauteur maximale. Ainsi, la hauteur de chacune desdites n-1 portions annulaires MSPR est obtenue par une division par congruence de la hauteur hmbdu motif de base, la raison de la congruence étant la hauteur maximale de chacune desdites portions.
Dans un mode de réalisation, toutes les portions annulaires MSPR sont de même hauteur. En variante, n-1 des portions annulaires MSPR sont de même hauteur, l’autre portion annulaire MSPR présentant une plus faible hauteur maximale que les n-1 portions annulaires.
La hauteur hmbdu motif de base peut croître de manière monotone sur tous les intervalles [ri;ri+1] sur lesquels les portions annulaires MSPR s’étendent, voire sur l’intervalle [0;rmax], rmaxétant le rayon du motif 3D.
La hauteur hmbdu motif de base est de préférence continue sur chacun des intervalles [ri;ri+1] sur lesquels les portions annulaires MSPR s’étendent, voire sur l’intervalle [0;rmax], rmaxétant le rayon du motif 3D.
En particulier, la hauteur du motif de base est de préférence régie par l’équation suivante de forme générale
où r est la distance radiale à l’axe X, le motif 3D s’étendant sur l’intervalle [0;rmax], rmaxétant le rayon du motif 3D et étant inférieur à la constante a.
Le rayon du motif rmaxpeut être égal à a.sin(Ωmax). Ωmaxest le demi-angle de diffusion maximal du rayonnement et peut être compris entre 10 ° et 80 °.
Le rayon rmaxd’un motif 3D peut être compris entre 10 µm et 1 mm.
PLURALITE DE MOTIFS 3D
De préférence, la face du revêtement est structurée par une pluralité de motifs 3D tels que décrits ci-dessus.
Avantageusement, lorsque l’écran est installé dans une salle de projection cinématographique, le rayonnement incident peut ainsi être réfléchi uniformément dans toute la salle.
Les motifs 3D peuvent être distribués aléatoirement sur la face structurée, afin de limiter ou moyenner les interférences entre les rayons lumineux qu’ils réfléchissent. De préférence, les centres et les rayons des motifs 3D sont de préférence distribués aléatoirement sur la face structurée du revêtement.
La pluralité de motifs 3D peut être formée de motifs 3D dont les rayons rmaxsont compris entre 10 µm et 1 mm.
Une portion de la pluralité des motifs 3D peut être formée de motifs 3D présentant un rayon rmaxsupérieur à 250 µm et peut couvrir plus de 30 %, voire plus de 40 %, voire plus de 50 % de l’aire de la face structurée. Ladite portion peut comporter des motifs présentant un rayon supérieur à 500 µm.
Une autre portion de la pluralité de motifs 3D peut être formée de motifs dont les rayons sont inférieurs à 200 µm, voire inférieure à 100 µm.
La pluralité de motifs 3D peut couvrir plus de 95 % de l’aire de la face structurée du revêtement.
Par ailleurs, les motifs 3D peuvent présenter des portions annulaires les plus hautes de hauteurs différentes. Par exemple, un des motifs 3D dont le rayon est supérieur à 250 µm peut présenter une portion annulaire la plus haute d’une hauteur comprise entre 5 µm et 10 µm, et un des motifs 3D dont le rayon est compris entre 10 µm et 100 µm peut présenter une portion annulaire la plus haute d’une hauteur comprise entre 1 µm et 5 µm.
En variante, les motifs 3D peuvent présenter une hauteur maximale identique. Dans ce cas, un motif 3D de grand rayon peut comporter un nombre de portions annulaires, notamment MSPR, plus élevé qu’un motif 3D de plus petit rayon.
ECRAN
Par ailleurs, l’invention concerne encore un système de projection d’images comportant un écran selon l’invention et au moins un projecteur pour projeter une image sur le revêtement structuré.
Le projecteur peut être configuré pour projeter deux images à ondes polarisées différentes sur le revêtement structuré, afin de procurer une impression visuelle d’affichage en 3D de l’image projetée à un observateur de l’écran.
L’invention concerne enfin un procédé de fabrication d’un écran selon l’invention, le procédé comportant :
a) la définition d’au moins un motif 3D à partir d’un motif de base de hauteur hmbprédéterminée, le motif 3D comportant plusieurs portions annulaires concentriques d’axe X et de même signe de pente radiale, dénommées « portions annulaires MSPR », chaque portion annulaire MSPR de rang i s’étendant autour de l’axe X entre des extrémités radialement intérieure riet extérieure ri+1et présentant une hauteur hi(r), mesurée selon l’axe X, qui est exprimée selon l’équation
r étant la distance radiale à l’axe X, et
b) la formation d’un revêtement réfléchissant structuré sur un support, la structuration du revêtement étant effectuée au moyen du motif 3D de telle sorte que l’axe X est normal à la face du support en regard du revêtement.
La structuration du revêtement est par exemple effectuée par embossage.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée et au moyen du dessin annexé qui l’accompagne dans lequel :
la figure 1 est une vue en coupe transversale d’une partie d’un exemple d’écran selon l’invention,
la figure 2 est une vue de face de l’écran illustré sur la figure 1,
la figure 3 est un graphique représentant l’évolution de la hauteur d’un motif de base,
la figure 4 est un graphique représentant l’évolution de la hauteur des portions annulaires de l’exemple d’écran illustré sur la figure 1,
la figure 5 est une vue en coupe illustrant la mise en œuvre d’un exemple de fabrication d’un écran selon l’invention,
la figure 6 est une vue de face d’un autre exemple d’écran selon l’invention,
la figure 7 est un graphique représentant l’évolution de la hauteur d’un motif de base d’un autre exemple selon l’invention, et
la figure 8 est un graphique représentant l’évolution de la hauteur des portions annulaires définies à partir du motif de base illustré sur la figure 7.
Dans le dessin, les proportions des différents éléments qui le composent n’ont pas été nécessairement représentées à l’échelle, par souci de clarté.
Les figures 1 et 2 représentent schématiquement une partie d’un écran 5 selon l’invention. L’écran comporte un support 10 présentant une face 15 recouverte d’un revêtement 20 métallisé, par exemple en aluminium.
La face 25 du revêtement opposée au support est en partie structurée au moyen d’un motif 3D 30. Elle présente une portion non-structurée 35 par le motif 3D distante de ce dernier, qui est de préférence plane, et une portion structurée 40 par le motif 3D. qui lui est complémentaire.
Le motif 3D présente une forme invariante en rotation autour d’un axe X perpendiculaire à la face 15 du support. Ainsi, la hauteur h(r) de la face opposée au support dans la zone du revêtement structurée par le motif 3D, déterminée par référence à la portion non-structurée 35, est dépendante seulement de la distance radiale à l’axe r. Elle est indépendante de l’angle θ entre l’axe radial et un axe de référence Y.
Le motif 3D comporte une pluralité de portions annulaires concentriques P0à P6d’axe X, disposées successivement radialement les unes à la suite des autres et contiguës les unes avec les autres. Le nombre de portions annulaires de l’exemple est donné à titre illustratif, il peut varier en fonction du rayon du motif et en fonction de la hauteur des portions annulaires, comme cela apparaîtra ci-après, et être plus faible ou plus élevé que dans l’exemple illustré.
Chaque portion annulaire de rang i s’étend radialement entre des positions radialement intérieure riet radialement extérieure ri+1, avec i variant entre 0 et 5 dans l’exemple illustré. Par exemple, la portion annulaire de rang 0 s’étend entre l’axe X (position radiale r0) et la position radiale r1.
Chaque portion annulaire est caractérisée par un signe de la pente radiale ∆i(r) qui est constant entre les positions radialement intérieure riet extérieure ri+1. Autrement dit, la hauteur de la portion annulaire hi(r), qui est la hauteur h(r) de la face opposée au support dans la partie du revêtement structurée par la portion annulaire, varie de façon continûment monotone entre les positions radialement intérieure riet radialement extérieure ri+1.
Dans l’exemple illustré, les portions annulaires P0, P2, P4et P6présentent un même signe positif de pente radiale ∆0à ∆6, leur hauteur croissant continûment avec une augmentation de la distance radiale sur les intervalles sur lesquels elles sont respectivement définies. Elles sont dénommées portions annulaires MSPR, acronyme de « Même Signe de Pente Radiale ».
Les portions annulaires MSPR sont reliées entre elles deux à deux par des portions annulaires intermédiaires P1, P3et P5, qui présentent un signe négatif de la pente radiale ∆1,∆3et ∆5respectivement opposé au signe des portions annulaires MSPR.
Ainsi, les portions annulaires MSPR P0, P2, P4et P6présentent une croissance monotone de la hauteur en s’éloignant radialement de l’axe X tandis que les portions intermédiaires P1, P3et P5présentent une décroissance de la hauteur.
Par ailleurs, la hauteur du motif 3D évolue continûment en s’éloignant radialement de l’axe X. Notamment, la hauteur d’une portion annulaire MSPR de rang i à son extrémité radialement extérieure ri+1est égale à la hauteur de la portion annulaire intermédiaire de rang i+1 qui lui est contiguë à la même position ri+1. Autrement dit, la hauteur du motif 3D évolue sans discontinuité entre deux portions annulaires contigües. Une telle conformation du motif 3D est optionnelle. Elle est préférée afin de limiter le développement de réflexions multiples à la surface de l’écran.
En outre, comme illustré, les faces des portions annulaires MSPR opposées au support peuvent toutes êtres convexes ou concaves et les faces des portions annulaires intermédiaires opposées au support peuvent toutes être concaves ou convexes respectivement. L’alternance de portions convexes et concaves participe à limiter les réflexions multiples.
Dans l’exemple illustré, les faces des portions annulaires MSPR sont concaves lorsque la face 25 est vue de face tandis que les faces des portions annulaires intermédiaires sont convexes.
Un des aspects essentiels de l’invention est que la hauteur hide chacune des portions MSPR est déterminée à partir de la hauteur hmbd’un motif de base.
La figure 3 est un graphique illustrant l’évolution de la hauteur du motif de base hmben fonction de la distance radiale r à l’axe X.
Dans l’exemple illustré, la hauteur du motif de base hmbest régie par la fonction régie par l’équation de forme générale suivante
où a est un nombre positif relié au rayon du motif de l’écran par la relation
Ωmaxest le demi-angle de diffusion maximal et est par exemple compris entre 10° et 80°.
D’autres équations régissant la hauteur du motif de base peuvent toutefois être envisagées.
Afin de former les portions annulaires MSPR et les portions annulaires intermédiaires, le motif de base est « replié » le long de différentes lignes de hauteur yi=hmb(ri+1). L’écart entre les lignes consécutives yiest de préférence constant comme illustré sur la figure 2. Il est inférieur ou égal à 15 µm. Dans une variante, un tel écart peut varier, pourvu qu’il soit inférieur ou égal à 15 µm.
Ainsi, mathématiquement, la hauteur hid’une portion annulaire MSPR de rang i est définie comme étant la hauteur de la fonction de base entre les extrémités radialement intérieure riet radialement extérieure ri+1de la portion de la portion annulaire MSPR, de laquelle est retranchée la valeur de la hauteur de la fonction de base pour la position radialement extérieure ri+1, soit :
Par exemple, la hauteur h2de la portion annulaire MSPR P2est égale sur l’intervalle [r2; r3] à h2(r)= hmb(r) - hmb(r3).
L’écart entre les lignes de hauteur yi=hmb(ri+1) consécutives étant constant, les différentes portions annulaires sont obtenues par une division par congruence de la hauteur hmbdu motif de base, modulo ledit écart.
Dans l’exemple illustré, le « repliement» de la fonction de base a pour effet que l’évolution de la hauteur de chaque portion annulaire intermédiaire de rang j apparaît, sur l’intervalle de définition [rj;rj+1] de cette portion, comme étant symétrique de la hauteur du motif de base par rapport à la droite d’équation yj=h(rj).
Ainsi, mathématiquement, la hauteur gjd’une portion annulaire intermédiaire de rang j est définie selon l’équation
Comme cela est illustré sur la figure 4, La hauteur maximale du motif 3D ainsi généré est la hauteur de la plus grande portion annulaire MSPR, qui est inférieure ou égale à 15 µm. Dans l’exemple illustré, l’écart entre les portions annulaires yi+1-yiétant constant, toutes les portions annulaires présentent une même hauteur maximale.
Dans une variante, seules les hauteurs des fonctions MSPR sont définies comme ci-dessus à partir de la fonction de base en tant que hi(r)=hmb(r)-hmb(ri+1). Les hauteurs des portions annulaires intermédiaires peuvent être régies chacune par une équation indépendante de la fonction de la hauteur de base.
A partir de l’évolution des hauteurs des différentes portions annulaires, une empreinte 50 peut être fabriquée, par exemple en photogravant le négatif 55 du motif 3D. Comme cela est illustré sur la figure 5, l’empreinte 50 peut ensuite être appliquée contre le support 10 recouvert du revêtement 20. Le motif 3D 30 est alors formé dans le revêtement par embossage.
Un pixel de l’image projetée peut couvrir sur l’écran une taille de plusieurs mm2. Le diamètre 2rmaxdu motif 3D peut donc être est d’environ 1 mm.
Un motif 3D de l’art antérieur dont la hauteur est définie par la fonction hmbprésente une profondeur maximale |hmb(0)| d’environ 120 µm pour un tel diamètre. Un tel motif 3D est difficile à produire en pratique.
Au contraire, le motif selon l’invention, présentant une hauteur inférieure ou égale à 15 µm, est de production aisée.
De préférence, comme cela est illustré sur la figure 6, la face 25 du revêtement est structurée par une pluralité de motifs 3D étant chacun tels que définis ci-dessus. Les motifs 3D sont notamment différents en ce qu’ils peuvent présenter des rayons différents les uns des autres.
Notamment, les centres et les rayons des motifs 3D peuvent être distribués aléatoirement sur la face du revêtement. Dans l’exemple illustré, les motifs 3D couvrent au total plus de 95 % de l’aire de la face structurée du revêtement. Les motifs 3D d’un diamètre 2rmaxsupérieur à 500 µm couvrent plus de 30 % de l’aire de la surface du revêtement.
Le rayon des plus petits motifs 3D est égal à 5 µm. Par ailleurs, tous les motifs 3D présentent une même hauteur maximale qui est par exemple d’environ 5 µm. Comme cela est observable sur la figure 6, les motifs 3D de grand rayon présentent ainsi un nombre de portions annulaires plus élevé que les portions annulaires de plus faible rayon.
La forme du motif 3D peut être adaptée pour tenir compte d’une inclinaison du rayonnement incident d’un angle α par rapport à un axe normal à la face du support recouverte par le revêtement, comme cela est illustré au moyen des figures 7 et 8.
Par exemple, le motif de base de l’exemple illustré sur la figure 7, de hauteur h’mb, peut être obtenu par une rotation d’angle α du motif de base de hauteur hmbtel que déjà représenté sur la figure 1 (et rappelé sur la figure 7 en traits longs interrompus), autour d’un axe contenu dans la face 25 du revêtement.
La hauteur du motif 3D peut alors être générée en formant les portions annulaires MSPR et les portions annulaires intermédiaires par repli du motif de base de hauteur h’mble long de différentes lignes de hauteur yi=h’mb(ri+1) comme cela a été décrit ci-dessus, et illustré sur la figure 8.
Ainsi, le revêtement peut être structuré au moyen de motifs 3D tel qu’illustrés sur la figure 1 et de motifs 3D adaptés pour tenir compte de l’inclinaison du rayonnement incident comme illustrés sur les figures 7 et 8. Par exemple, la portion centrale du revêtement, destinée à réfléchir un rayonnement sensiblement normal peut être structurée majoritairement par des motifs 3D tels que selon la figure 1 et les portions périphériques du revêtement qui ceinturent la portion centrale et qui peuvent être amenées à réfléchir un rayonnement incident incliné, peuvent en partie être structurées au moyen de motifs 3D présentant une hauteur h’(r) telle qu’illustrée sur la figure 8.
L’invention n’est bien évidemment pas limitée aux modes de réalisation et exemples présentés afin d’illustrer l’invention.

Claims (14)

  1. Ecran (5) pour l’affichage d’une image projetée, l’écran comportant un support (10) et un revêtement (20) réfléchissant porté par le support,
    le revêtement présentant une face (25), sur laquelle l’image est projetée, structurée par au moins un motif 3D (30) comportant plusieurs portions annulaires (P0,P2,P4,P6) concentriques d’axe X et de même signe de pente radiale, dénommées « portions annulaires MSPR », l’axe X étant normal à la face du support en regard du revêtement,
    chaque portion annulaire MSPR de rang i s’étendant autour de l’axe X entre des extrémités radialement intérieure riet extérieure ri+1et présentant une hauteur hi(r), mesurée selon l’axe X, qui est exprimée selon l’équation

    r étant la distance radiale à l’axe X,
    hmb(r), dénommée « hauteur du motif de base », étant définie au moins sur tous les intervalles [ri;ri+1] sur lesquels les portions annulaires MSPR s’étendent,
    la plus haute des portions annulaires MSPR présentant une hauteur inférieure ou égale à 15 µm.
  2. Ecran selon la revendication 1, deux portions annulaires MSPR successives étant reliées par une portion annulaire intermédiaire (P1,P3,P5) présentant une pente radiale de signe opposé.
  3. Ecran selon la revendication 2, la portion annulaire intermédiaire de rang j s’étendant radialement entre les extrémités radialement extérieure rjet radialement intérieure rj+1des portions annulaires MSPR disposées radialement à l’intérieur et radialement à l’extérieur respectivement de la portion annulaire intermédiaire.
  4. Ecran selon la revendication 3, la hauteur gj(r) de la portion annulaire intermédiaire de rang j étant d’équation gj(r)=hmb(rj)-hmb(r).
  5. Ecran selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, chaque portion annulaire MSPR étant reliée à son unique portion MSPR adjacente ou à chacune de ses portions annulaires MSPR adjacentes par une portion annulaire intermédiaire présentant une pente radiale de signe opposé.
  6. Ecran selon l’une quelconque des revendications précédentes, le motif 3D comportant n portions annulaires MSPR, n étant supérieur ou égal à 2 , au moins n-1 des portions annulaires MSPR étant de même hauteur maximale.
  7. Ecran selon l’une quelconque des revendications précédentes, la face (25) du revêtement étant structurée par une pluralité de motifs 3D, les motifs 3D étant distribués aléatoirement sur la face structurée.
  8. Ecran selon la revendication précédente, la pluralité de motifs 3D étant formée de motifs 3D dont les rayons rmaxsont compris entre 5 µm et 1 mm.
  9. Ecran selon l’une quelconque des revendications 7 et 8, une fraction de la pluralité des motifs 3D étant formée de motifs 3D présentant un rayon rmaxsupérieur à 250 µm, et couvrant plus de 30 %, voire plus de 40 %, voire plus de 50 % de l’aire de la face structurée.
  10. Ecran selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, les centres et les rayons des motifs 3D étant distribués aléatoirement sur la face structurée (25) du revêtement.
  11. Ecran selon l’une quelconque des revendications précédentes, la hauteur du motif de base hmbétant régie par l’équation suivante de forme générale

    où r est la distance radiale à l’axe X, le motif s’étendant sur l’intervalle [0;rmax], rmaxétant le rayon du motif 3D et étant inférieur à la constante a.
  12. Ecran selon l’une quelconque des revendications précédentes, motif 3D présentant une forme invariante par rotation autour de l’axe X
  13. Ecran selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel lorsqu’observées selon l’axe X, les portions annulaires MSPR présentent des contours radialement intérieur et radialement extérieur ayant chacun la forme d’une ellipse, l’axe de chaque ellipse étant contenu dans la face (25) du revêtement opposée au support.
  14. Procédé de fabrication d’un écran selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comportant :
    a) la définition d’au moins un motif 3D à partir d’un motif de base de hauteur hmbprédéterminée, le motif 3D comportant plusieurs portions annulaires concentriques d’axe X et de même signe de pente radiale, dénommées « portions annulaires MSPR », chaque portion annulaire MSPR de rang i s’étendant autour de l’axe X entre des extrémités radialement intérieure riet extérieure ri+1et présentant une hauteur hi(r), mesurée selon l’axe X, qui est exprimée selon l’équation

    r étant la distance radiale à l’axe X, et
    b) la formation d’un revêtement réfléchissant structuré sur un support, la structuration du revêtement étant effectuée au moyen du motif 3D de telle sorte que l’axe X est normal à la face du support en regard du revêtement.
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