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Title:
ACTIVE STEREOSCOPIC DISPLAY DEVICE PROVIDED HAVING AN ADAPTIVE MECHANISM FOR CONTROLLING SHUTTER MODE ON THE BASIS OF TILT PARAMETERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/136835
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an active stereoscopic display device including two eyepieces each associated with a shutter means (1, 2), means for detecting a critical tilt, angular measurement means suitable for measuring at least one tilt parameter of the device relative to a reference level, angular comparison means suitable for comparing the value of said at least one measured tilt parameter with at least one predetermined tilt threshold, and control means suitable for holding at least one of the blanking means in open position, once said critical tilt has been detected.

Inventors:
DE BOUGRENET DE LA TOCNAYE JEAN-LOUIS (FR)
DANIEL EMMANUEL (FR)
BENTAHAR SAMIR (FR)
LUCARZ FREDERIC (FR)
Application Number:
PCT/EP2012/056390
Publication Date:
October 11, 2012
Filing Date:
April 10, 2012
Export Citation:
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Assignee:
INST TELECOM TELECOM BRETAGNE (FR)
EYES TRIPLE SHUT (FR)
DE BOUGRENET DE LA TOCNAYE JEAN-LOUIS (FR)
DANIEL EMMANUEL (FR)
BENTAHAR SAMIR (FR)
LUCARZ FREDERIC (FR)
International Classes:
G02B27/22; H04N13/04
Domestic Patent References:
WO1995015661A11995-06-08
Foreign References:
US20060061652A12006-03-23
US20110037837A12011-02-17
Attorney, Agent or Firm:
GUENE, Patrick (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif de visualisation stéréo scopique actif comprenant deux oculaires associés chacun à un moyen d'obturation (1 , 2), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend :

• des moyens de détection (61 , 62) d'une inclinaison critique dudit dispositif, comprenant :

des moyens de mesure angulaire (61), adaptés à mesurer au moins un paramètre d'inclinaison dudit dispositif par rapport à un niveau de référence, et

des moyens de comparaison angulaire (61 , 62), adaptés à comparer la valeur dudit au moins un paramètre d'inclinaison mesuré avec au moins un seuil d'inclinaison prédéterminé ; et

• des moyens de commande (62, 63), adaptés à maintenir au moins un des moyens d'obturation en position ouverte, dès lors que ladite inclinaison critique est détectée.

2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de commande (62, 63) sont adaptés à maintenir les moyens d'obturation (1 , 2) des deux oculaires simultanément en position ouverte, dès lors que ladite inclinaison critique est détectée.

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit au moins un seuil d'inclinaison est déterminé à partir d'un cône de visualisation 3D possédant une pointe centrée sur ledit dispositif et une base correspondant à une zone de visualisation, ledit cône de visualisation 3D étant défini par les paramètres suivants :

• un angle au sommet (θ0) dudit cône ;

• un angle d'élévation de référence (φ0) dudit cône par rapport à un niveau de référence d'élévation ; et

• un angle azimutal de référence (ψ0) dudit cône par rapport à un niveau de référence azimutal.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit au moins un seuil d'inclinaison appartient au groupe comprenant : • un angle d'élévation maximal (φ+) dudit dispositif par rapport audit niveau de référence d'élévation ;

• un angle d'élévation minimal (φ ) dudit dispositif par rapport audit niveau de référence d'élévation ;

• un angle azimutal maximal (ψ+) dudit dispositif par rapport audit niveau de référence d'élévation ;

• un angle azimutal minimal (ψ~) dudit dispositif par rapport audit niveau de référence d'élévation.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de comparaison angulaire (61 , 62) sont adaptés à comparer la valeur dudit au moins un paramètre d'inclinaison mesuré avec une valeur de seuil supérieur prédéterminée et/ou une valeur de seuil inférieur prédéterminée, et en ce que lesdits moyens de commande (62, 63) comprennent des moyens de gestion (62) de signaux de commande, adaptés à fournir un signal (S2) de commande d'ouverture simultanée des deux moyens d'obturation, si la valeur dudit au moins un paramètre d'inclinaison mesuré est supérieure à ladite valeur de seuil supérieur prédéterminée et/ou inférieure à ladite valeur de seuil inférieur prédéterminée.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure angulaire (61) comprennent un inclinomètre (611), ou au moins un accéléromètre (711) couplé à des premiers moyens de traitement numérique (712).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des deuxièmes moyens de traitement numérique (62) comprenant lesdits moyens de comparaison angulaire et lesdits moyens de gestion de signaux de commande.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens de traitement (62) sont programmables, de manière à définir ou modifier ledit au moins un seuil d'inclinaison prédéterminé.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont adaptés à générer un signal (SI) de commande d'obturation alternée des deux moyens d'obturation, dès lors que ladite inclinaison critique n'est pas détectée.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont adaptés à cesser de générer ledit signal (S2) de commande d'ouverture simultanée des deux moyens d'obturation, dès lors que ladite inclinaison critique n'est plus détectée.

Description:
Dispositif de visualisation stéréoscopique actif équipé d'un mécanisme de contrôle adaptatif du régime d'obturation en fonction de paramètres d'inclinaison.

1. DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne des dispositifs actifs de visualisation stéréoscopique pour le visionnement de contenus multimédia en relief ou en trois dimensions (3D).

L'invention concerne plus particulièrement les lunettes 3D actives dont les verres actifs constitués par exemple à base de cellules à cristaux liquides, sont obturés de manière alternée en fonction d'un signal de synchronisation de type radiofréquence (RF) ou infrarouge (IR) reçu par lesdites lunettes. Dans ce cas, on dira que les lunettes sont en mode de fonctionnement synchronisé (mode 3D classique).

2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE

Les lunettes 3D actives en mode de fonctionnement synchronisé bloquent la moitié du temps la lumière incidente provenant de l'écran (écran de projection ou d'affichage), soit seulement 25% de la lumière qui arrive jusqu'à chaque œil en alternance. En effet, la présence de polariseurs sur chaque obturateur d'une lunette, bloque 50% de la lumière incidente, lorsque les deux obturateurs sont passants. En fonctionnement (i.e. en vision alternée), chaque obturateur devient bloquant alternativement, c'est-à-dire que l'obturateur bloque totalement la lumière durant son temps de fermeture (sur un cycle complet d'alternance œil gauche œil droit, seulement 25% de la lumière atteint donc chaque œil).

Sous un tel éclairement atténué, certaines activités ne nécessitant pas une vision stéréoscopique (ou alternée) sont donc rendues difficiles pour l'utilisateur, telles que la prise de notes ou la lecture de documents sur un support quelconque, lors d'un cours ou d'une conférence animés par une projection de contenus multimédias (films ou séquences vidéos) en 3D.

Dans ce cas, l'utilisateur est obligé d'enlever ses lunettes à chaque fois qu'il veut prendre des notes ou lire un document en dehors d'une zone de visualisation 3D définie

(par exemple le champ de vision de l'écran de projection ou d'affichage). Ces manipulations multiples sont fastidieuses pour l'utilisateur et contribuent à l'usure des lunettes.

Dans le cadre de l'utilisation de lunettes 3D actives, il existe donc un réel besoin de pouvoir interrompre le mode de fonctionnement synchronisé de ces lunettes, sous au moins certaines des contraintes suivantes :

• sans interrompre l'émission du signal de synchronisation (afin que les lunettes 3D actives des autres utilisateurs puissent continuer à fonctionner en mode de fonctionnement synchronisé) ;

• sans perte de synchronisation par les lunettes (ces dernières doivent pouvoir revenir au mode de fonctionnement synchronisé si le champ de vision de l'utilisateur revient dans la zone de visualisation 3D prédéfinie). En d'autres termes, par « interruption du mode de fonctionnement synchronisé », on entend dans la présente description le fait que l'on cesse d'obturer les verres actifs de manière alternée en fonction du signal de synchronisation, mais cela ne signifie pas que les lunettes cessent de recevoir le signal de synchronisation et d'être synchronisées avec ce signal ;

• indépendamment du mode de fonctionnement des lunettes 3D actives des autres utilisateurs ; et

• sans intervention directe de l'utilisateur sur les lunettes, dès lors que le champ de vision de l'utilisateur est en dehors de la zone de visualisation 3D prédéfinie. Afin de répondre au besoin ci-dessus, on connaît, à travers le document de brevet

US2011037837, un procédé de commande des obturateurs de lunettes 3D actives permettant d'activer ou de désactiver ces obturateurs, en fonction de l'intensité d'une lumière polarisée incidente. Plus précisément, le principe de fonctionnement est le suivant :

• un premier capteur détecte l'intensité d'une première composante de la lumière reçue qui est polarisée selon une première direction parallèle à la direction de polarisation de la lumière provenant d'un écran (par exemple l'écran LCD (« Liquid Crystal Display ») d'un téléviseur) ; • un deuxième capteur détecte l'intensité d'une deuxième composante de la lumière reçue qui est polarisée selon une deuxième direction perpendiculaire à la direction de polarisation de la lumière provenant de l'écran ;

• une unité de comparaison détermine la différence entre les intensités des première et deuxième composantes, et compare cette différence avec un seuil prédéterminé TH. Si la différence est supérieure au seuil TH, l'unité de comparaison fournit un signal ON à une unité de commande des obturateurs, afin que les lunettes fonctionnent selon le mode synchronisé (mode 3D classique). Si la différence est inférieure ou égale au seuil TH, l'unité de comparaison fournit un signal OFF à l'unité de commande des obturateurs, afin que les lunettes fonctionnent selon un autre mode dans lequel les deux obturateurs sont passants (non obturés).

Un inconvénient de cette solution est qu'elle est liée à un type d'écran particulier (typiquement un écran LCD d'un téléviseur). En effet, elle ne fonctionne que si l'écran émet une lumière polarisée linéairement. Cette solution ne s'applique pas à tout système d'affichage ou de projection 3D. Par ailleurs, cette solution est sensible à la présence de lumière parasite pouvant être à l'origine de fausses détections d'activation ou de désactivation des obturateurs.

3. EXPOSÉ DE L'INVENTION

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un dispositif de visualisation stéréo scopique actif comprenant deux oculaires associés chacun à un moyen d'obturation, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend :

• des moyens de détection d'une inclinaison critique dudit dispositif, comprenant :

des moyens de mesure angulaire, adaptés à mesurer au moins un paramètre d'inclinaison dudit dispositif par rapport à un niveau de référence, et

des moyens de comparaison angulaire, adaptés à comparer la valeur dudit au moins un paramètre d'inclinaison mesuré avec au moins un seuil d'inclinaison prédéterminé ; et • des moyens de commande, adaptés à maintenir au moins un des moyens d'obturation en position ouverte, dès lors que ladite inclinaison critique est détectée.

Le principe général de l'invention consiste donc à contrôler le régime d'obturation des moyens d'obturation en fonction de mesure(s) d'au moins un paramètre d'inclinaison du dispositif de visualisation stéréo scopique (lunettes 3D actives par exemple).

Ainsi, l'utilisateur n'a pas besoin d'enlever ses lunettes 3D actives à chaque fois qu'il veut prendre des notes ou lire un document en dehors d'une zone de visualisation 3D définie (champ de vision de l'écran de projection ou d'affichage). Il garde donc ses lunettes 3D actives mais celles-ci cessent de fonctionner selon le mode de fonctionnement synchronisé et basculent dans un autre mode de fonctionnement dans lequel elles laissent passer plus de lumière vers les yeux de l'utilisateur. Ce basculement s'effectue automatiquement, sans intervention directe de l'utilisateur sur les lunettes 3D actives.

La solution proposée s'applique à tout système (écran) d'affichage ou de projection 3D. Contrairement à la solution connue discutée ci-dessus, elle ne nécessite pas que l'écran émette une lumière polarisée linéairement. De manière générale, les moyens de mesure angulaires mis en œuvre dans la solution proposée permettent de mesurer la position des lunettes de manière autonome, indépendamment de tout signal provenant d'un quelconque appareil extérieur auxdites lunettes.

La solution proposée ne nécessite pas d'interrompre l'émission du signal de synchronisation. Les lunettes 3D actives des autres utilisateurs peuvent donc continuer à fonctionner en mode de fonctionnement synchronisé.

La solution proposée permet aux lunettes 3D actives de continuer à recevoir le signal de synchronisation et d'être synchronisées avec ce signal (même si les lunettes 3D actives ne fonctionnent plus dans le mode de fonctionnement synchronisé). De cette façon, le retour au mode de fonctionnement synchronisé peut se faire très rapidement (lorsque l'inclinaison critique n'est plus détectée). Selon une caractéristique particulière de l'invention, les moyens de commande sont adaptés à maintenir les moyens d'obturation des deux oculaires simultanément en position ouverte, dès lors que ladite inclinaison critique est détectée..

Ainsi, on augmente la quantité de lumière reçue par les yeux de l'utilisateur, quand une inclinaison critique est détectée (c'est-à-dire quand il ne regarde pas la zone de visualisation, par exemple pour prendre des notes ou lire un document).

Selon une caractéristique particulière, ledit au moins un seuil d'inclinaison est déterminé à partir d'un cône de visualisation 3D possédant une pointe centrée sur ledit dispositif et une base correspondant à une zone de visualisation, ledit cône de visualisation 3D étant défini par les paramètres suivants :

• un angle au sommet (θ 0 ) dudit cône ;

• un angle d'élévation de référence (φ 0 ) dudit cône par rapport à un niveau de référence d'élévation ; et

• un angle azimutal de référence (ψ 0 ) dudit cône par rapport à un niveau de référence azimutal.

Selon une caractéristique particulière, ledit au moins un seuil d'inclinaison appartient au groupe comprenant :

• un angle d'élévation maximal (φ + ) dudit dispositif par rapport audit niveau de référence d'élévation ;

• un angle d'élévation minimal (φ ) dudit dispositif par rapport audit niveau de référence d'élévation ;

• un angle azimutal maximal (ψ + ) dudit dispositif par rapport audit niveau de référence d'élévation ;

• un angle azimutal minimal (ψ ~ ) dudit dispositif par rapport audit niveau de référence d'élévation.

Selon une caractéristique particulière, lesdits moyens de comparaison angulaire sont adaptés à comparer la valeur dudit au moins un paramètre d'inclinaison mesuré avec une valeur de seuil supérieur prédéterminée et/ou une valeur de seuil inférieur prédéterminée, et en ce que lesdits moyens de commande comprennent des moyens de gestion de signaux de commande, adaptés à fournir un signal de commande d'ouverture simultanée des deux moyens d'obturation, si la valeur dudit au moins un paramètre d'inclinaison mesuré est supérieure à ladite valeur de seuil supérieur prédéterminée et/ou inférieure à ladite valeur de seuil inférieur prédéterminée.

Selon une caractéristique particulière, lesdits moyens de mesure angulaire comprennent un inclinomètre, ou au moins un accéléromètre couplé à des premiers moyens de traitement numérique.

Selon une caractéristique particulière, le dispositif selon l'invention comprend des deuxièmes moyens de traitement numérique comprenant lesdits moyens de comparaison angulaire et lesdits moyens de gestion de signaux de commande..

Selon une caractéristique particulière, lesdits deuxièmes moyens de traitement sont programmables, de manière à définir ou modifier ledit au moins un seuil d'inclinaison prédéterminé.

Selon une caractéristique particulière, lesdits moyens de commande sont adaptés à générer un signal de commande d'obturation alternée des deux moyens d'obturation, dès lors que ladite inclinaison critique n'est pas détectée.

Selon une caractéristique particulière, lesdits moyens de commande sont adaptés à cesser de générer ledit signal de commande d'ouverture simultanée des deux moyens d'obturation, dès lors que ladite inclinaison critique n'est plus détectée.

4. LISTE DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels :

la figure 1 est une représentation schématique en perspective de lunettes 3D actives selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;

la figure 2 est une représentation schématique d'un cône de visualisation 3D, en fonction de l'angle d'élévation de référence φ 0 et de l'angle azimutal de référence ψ 0 ;

la figure 3 est une illustration des seuils d'angle d'élévation φ+ et φ- (cas d'une rotation autour de l'axe OY) ;

la figure 4 est une illustration des seuils d'angle d'azimut ψ+ et ψ- (cas d'une rotation autour de l'axe OZ) ; la figure 5 est une illustration du cône de visualisation 3D pour un écran vertical tel que ψ 0 =0 et φ 0 =0 ;

la figure 6 illustre un premier exemple d'architecture de lunettes 3D actives selon l'invention ;

la figure 7 illustre un deuxième exemple d'architecture de lunettes 3D actives selon l'invention ; et

la figure 8 présente un organigramme d'un procédé de contrôle adaptatif du régime d'obturation en fonction de paramètres d'inclinaison, selon un mode de réalisation particulier de l'invention.

5. DESCRIPTION DÉTAILLÉE

La figure 1 illustre de manière schématique et en perspective une paire de lunettes 3D actives selon un mode de réalisation particulier de l'invention.

5.1 Mode de fonctionnement synchronisé

De manière connue, les lunettes actives 3D comprennent deux verres actifs (référencés 1 et 2) comprenant chacun une cellule à cristaux liquides (moyens d'obturation) respectivement pour l'œil droit et pour l'œil gauche. En mode 3D classique, les deux cellules à cristaux liquides sont commandées en tension par un dispositif de commande (référencé 3) comprenant une interface de commande pilotée elle-même par un processeur de gestion des lunettes. L'interface de commande a pour fonction principale de remettre à niveau (amplification) les signaux de commande émis par le processeur de gestion à destination des cellules à cristaux liquides. Lors du fonctionnement synchronisé des lunettes, un signal de commande d'obturation alternée (SI) est appliqué à chaque cellule à cristaux liquides de manière alternée, en fonction d'un signal de synchronisation (de type infrarouge (IR) ou radiofréquence (RF)) reçu. Ce régime d'obturation alterné correspond au mode de fonctionnement synchronisé des lunettes pour une vision stéréo scopique dit mode 3D classique.

5.2 Détection d'une inclinaison critique des lunettes

Les lunettes 3D selon l'invention comprennent des moyens de détection capables de détecter en temps réel une inclinaison critique des lunettes par rapport à au moins un seuil d'inclinaison prédéterminé. De manière préférentielle, ces moyens de détection sont implantés au niveau de la partie électronique existante (dispositif de commande 3 précité) située sur une branche de la paire de lunettes 3D comme illustré à la figure 1.

Le ou les seuils d'inclinaison sont définis à partir d'un cône de visualisation 3D (volume délimité par la surface formée par une droite passant toujours par un point fixe et s'appuyant sur une courbe fixe appelée la directrice) délimitant un volume de l'espace visualisé, à l'intérieur duquel les lunettes 3D actives sont en mode de fonctionnement 3D (i.e. obturation alternée des cellules à cristaux liquides).

La figure 2 illustre de manière schématique un exemple de cône de visualisation 3D dont la pointe (point 0) est centrée sur les lunettes 3D et dont la base circulaire correspond à la zone de projection 3D (disque de centre W et de rayon H/2, avec H. le diamètre du support de visualisation). Dans cet exemple, il s'agit d'un cône de révolution, mais bien évidemment l'homme du métier pourra également considérer tout autre type de cône à directrice quelconque, adapté au support utilisé pour la projection de contenus en 3D (e.g. cône pyramidal dont la directrice est un rectangle).

Le cône de visualisation 3D est défini par un angle au sommet θ 0 tel que :

θ 0 = 2. arctan{H/(2.D)} avec H le diamètre du support de visualisation (par exemple un écran de projection) et D la distance entre les lunettes 3D et le support de visualisation.

Par ailleurs, l'orientation du cône dans l'espace est définie par les paramètres suivants :

• un angle d'élévation de référence φ 0 (i.e. l'angle que fait l'axe OW avec le plan XOY définissant un niveau de référence d'élévation) et

• un angle azimutal de référence ψ 0 (i.e. l'angle que fait la projection (notée OW) de l'axe OW sur le plan XOY avec l'axe OX définissant un niveau de référence azimutal).

L'orientation et l'angle au sommet du cône de visualisation 3D dépendent directement de l'application visée (TV-3D, table tactile 3D, écran panoramique 3D...). Dans le cas où l'utilisateur visualise un écran de projection positionné à la verticale en face de lui (TV-3D ou cinéma3D par exemple), son regard est dirigé à l'horizontale, de sorte que l'angle d'élévation de référence φ 0 est nul. Dans le cas où l'utilisateur visualise une table tactile 3D (table d'état major par exemple), son regard est orienté vers le bas, de sorte que φ 0 < 0. Dans le cas où l'utilisateur visualise un écran de projection incliné en hauteur (parc d'attraction ou cinéma panoramique 3D par exemple), son regard est orienté vers le haut selon un angle φ 0 > 0.

De manière générale, la zone de visualisation 3D est donc déterminée à partir des trois angles de référence suivants : l'angle au sommet θ 0 , l'angle d'élévation de référence φ 0 et l'angle azimutal de référence ψ 0 . Lors des mouvements de tête verticaux et/ou transversaux de l'utilisateur, les moyens de détection sont adaptés à détecter un dépassement de valeur d'angles d'élévation φ et/ou un dépassement de valeur d'angles d'azimut ψ, par rapport à des valeurs de seuil telles que définies ci-dessous.

Lorsque l'utilisateur penche/incline sa tête vers le bas ou vers le haut par rapport au niveau d'élévation de référence (défini par l'angle d'élévation de référence φ 0 ), les lunettes effectuent un mouvement de rotation autour de l'axe OY (cf figure 3). Si la valeur de l'angle d'élévation φ mesurée par les moyens de détection est supérieure à une valeur de seuil supérieur φ + 0 0 /2, ou inférieure à une valeur de seuil inférieur φ =φ 0 0 /2, le mode de fonctionnement synchronisé est interrompu conformément à l'invention.

Lorsque l'utilisateur tourne sa tête vers la droite ou vers la gauche par rapport au niveau de référence azimutal (défini par l'angle azimutal de référence ψ 0 ), les lunettes effectuent un mouvement de rotation autour de l'axe OZ (cf figure 4). Si la valeur de l'angle d'azimut ψ mesurée par les moyens de détection est supérieure à une valeur de seuil supérieur ψ + 0 0 /2, ou inférieure à une valeur de seuil inférieur ψ ~ 0 0 /2, le mode de fonctionnement synchronisé est interrompu conformément à l'invention.

Les valeurs de ces paramètres de seuil tels que définis dans le tableau ci-dessous sont bien entendu modifiables à tout moment. Ces seuils peuvent être considérés indépendamment ou en combinaison, en fonction de l'ap Dlication visée.

Azimut Elévation

Seuil inférieur φ =φ 0 0 /2

Seuil supérieur ψ + 0 0 /2 φ + 0 0 /2 Ainsi, on définit pour chacun des paramètres d'inclinaison (φ, ψ) un domaine d'acceptabilité 3D à l'intérieur duquel les lunettes fonctionnent en mode 3D, tel que : φ < φ < φ + et/ou ψ " < ψ < ψ + . Dès lors que ces conditions ne sont plus valides, le mode de fonctionnement 3D est interrompu conformément à l'invention.

Pour cela, les moyens de détection comprennent des moyens de mesure d'inclinaison capables de mesurer l'angle d'azimut et/ou l'angle d'élévation des lunettes lors de mouvements de rotation de celles-ci autour des axes OY et OZ.

A titre d'exemple non limitatif, ces moyens de mesure sont constitués d'un inclinomètre ou d'un ensemble formé par au moins un accéléromètre numérique couplé à un processeur dont les trois axes de sensibilité sont calés sur les axes propres des lunettes (Ox, Oy, Oz), tels que définis sur la figure 1. Bien évidemment, l'homme du métier pourra utiliser tout autre type de dispositifs de mesure capable de mesurer ces paramètres d'inclinaison.

Pour des raisons de clarté, on considère par la suite le cas simplifié d'une visualisation 3D sur un écran de projection disposé verticalement en face de l'utilisateur, de sorte que l'angle d'élévation de référence est nul (φ 0 = 0) et l'angle azimutal de référence est également nul (ψ 0 = 0) comme illustré sur la figure 5.

Par ailleurs, on considère par la suite uniquement la possibilité de désactiver le mode de fonctionnement 3D lorsque l'utilisateur penche la tête vers le bas (par exemple pour prendre des notes ou lire un document) selon un angle φ < -θ 0 /2 où θ 0 désigne l'angle au sommet du cône de visualisation 3D à l'intérieur duquel le mode 3D est activé.

Toutefois, il est évident que si l'on souhaite désactiver le mode 3D également dans le cas où l'utilisateur lève la tête en dehors du cône de visualisation 3D, de sorte que φ > θ 0 /2, le domaine d'acceptabilité 3D considéré est délimité par les deux seuils suivants : -θ 0 /2 (seuil inférieur) et θ 0 /2 (seuil supérieur). Le mode 3D est activé uniquement si -θ 0 /2 < φ < θ 0 /2.

Le même raisonnement peut également être appliqué dans le cas d'un mouvement de rotation des lunettes autour de l'axe OZ. Par ailleurs, il convient de noter que la définition des seuils délimitant le domaine d'acceptabilité 3D peut être adaptée selon d'autres cas d'usage sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.

On présente maintenant, en relation avec la figure 6. un premier exemple d'architecture de lunettes 3D actives selon l'invention.

Comme déjà expliqué en relation avec la figure 1 , les lunettes actives 3D comprennent :

• deux verres actifs 1 et 2, comprenant chacun une cellule à cristaux liquides (formant un moyen d'obturation) ; et

• un dispositif de commande 3, comprenant une interface de commande 63 pilotée elle-même par un processeur de gestion des lunettes 62, et des moyens 61 de mesure de l'inclinaison des lunettes.

Selon ce premier mode de réalisation de l'invention, les moyens 61 de mesure de l'inclinaison des lunettes sont constitués par un inclinomètre 611 couplé au processeur de gestion des lunettes 62.

Lors d'un mouvement de rotation des lunettes autour de l'axe OY, le seuil d'inclinaison prédéterminé (φ = -θ 0 /2, puisque dans le cas simplifié considéré on a φ 0 =0) peut être spécifié au niveau de l'inclinomètre 611 si celui-ci est configurable ou paramétrable, de sorte que l'inclinomètre soit adapté à fournir une consigne de dépassement de seuil, dès lors que la valeur du paramètre d'inclinaison mesurée par l'inclinomètre n'appartient plus au domaine d'acceptabilité 3D. Cette consigne de dépassement de seuil est fournie au processeur de gestion 62 sous forme d'une interruption 64 (au sens informatique du terme) exploitable par ce dernier.

Si l'inclinomètre 611 n'est pas configurable, le seuil d'inclinaison prédéterminé (φ = -θ 0 /2) sera spécifié au niveau du processeur de gestion 62. Dans ce cas, le processeur de gestion sera programmé de manière à effectuer une opération de test pour comparer la valeur du paramètre d'inclinaison φ mesurée au seuil d'inclinaison prédéterminé (φ = -θ 0 /2) et déterminer si cette valeur est inférieure à ce seuil. Si φ<φ , on dira que la valeur mesurée n'est comprise dans le domaine d'acceptabilité 3D.

On présente maintenant, en relation avec la figure 7. un deuxième exemple d'architecture de lunettes 3D actives selon l'invention. Selon ce deuxième mode de réalisation de l'invention, les moyens 61 de mesure de l'inclinaison des lunettes sont un circuit capteur constitué par au moins un accéléromètre numérique 711 coopérant avec un processeur DSP intégré 712 (« Digital Signal Processor » en anglais, ou « processeur de signal numérique).

La technologie des accéléromètres numériques est mature et de nombreux fabricants proposent des circuits intégrés associant capteurs de type MEMS (pour « MicroElectroMechanical System » en anglais, ou « microsystème électromécanique ») et modules de traitements numériques pour une facilité accrue d'exploitation (calibrage, compensation des dérives, filtrage des signaux intempestifs selon des seuils définissables à l'avance et modifiables, algorithmes de détection d'événements). A titre d'exemple non limitatif, Γ accéléromètre numérique pourra être sélectionné parmi les circuits accéléromètres à trois axes de la famille MMA845X (disponibles par exemple chez le fabricant Freescale). Le circuit capteur (ensemble formé par le(s) accéléromètre(s) numérique(s) 711 et le processeur DSP intégré 712) est couplé au processeur de gestion 62 au moyen d'une interface 75 conforme au protocole I2C (« Inter Integrated Circuits ») et comprenant deux fils pour paramétrer le circuit capteur afin d'exploiter l'information de pivotement vers une sortie d'interruption.

Ces circuits ont la particularité de fournir et de pouvoir traiter une information de pivotement autour de l'axe OY (cf. Figures 3 et 5) avec définition préalable d'un seuil et un hystérésis configurables de 5° en 5°. Dans l'exemple présent, seuls les mouvements de rotation autour de l'axe OY sont considérés, d'où l'utilisation d'un seul accéléromètre. Toutefois, il est évident que pour détecter en outre des positions azimutales critiques (ψ) lors de mouvements de rotation des lunettes autour de l'axe OZ (c'est-à-dire lorsque l'utilisateur détourne son regard horizontalement vers la gauche ou vers la droite par rapport à la position de référence dans laquelle les lunettes permettent une visualisation 3D), un deuxième circuit accéléromètre prévu à cet effet sera utilisé.

Ces circuits sont dotés d'un processeur DSP intégré pouvant être programmé de manière à effectuer une opération de test en temps réel pour déterminer si les paramètres d'inclinaison mesurés sont compris dans le domaine d'acceptabilité 3D. Pour cela, le seuil d'inclinaison prédéterminé (φ ) est préalablement enregistré dans une mémoire du processeur DSP intégré, celui-ci étant capable de délivrer une consigne de dépassement de seuil s'il détermine lors de l'opération de test (comparaison) que la valeur du paramètre d'inclinaison mesurée (a) n'est pas comprise dans le domaine d'acceptabilité 3D, c'est-à-dire si φ<φ . Cette consigne de dépassement de seuil est fournie au processeur de gestion 62 sous forme d'une interruption 74 (au sens informatique du terme) exploitable par le processeur de gestion.

De manière avantageuse, l'utilisation d'un processeur DSP intégré 712 pour réaliser l'opération de test (comparaison) en temps réel évite de solliciter les ressources du processeur de gestion 62 utilisées pour exécuter les algorithmes de détection des signaux de synchronisation.

De manière avantageuse, le temps de réaction pour détecter une inclinaison critique des lunettes est ajustable grâce au paramétrage de la vitesse d'acquisition de l'accéléromètre. Typiquement, ce temps doit être inférieur à 20ms correspondant à un cycle d'images. Ce cycle comprend une paire d'images gauche et droite avec une cadence connue de 50 ou 60 paires d'images par seconde pour un vidéo projecteur selon l'usage US/Asie ou Européen. La période du cycle est donc de 20ms ou 16ms.

Un temps de réaction du système de détection d'inclinaison inférieur à un cycle d'image permet de changer le mode de la lunette sans que l'utilisateur perçoive une latence quand il passe d'une vision « tête haute » à une vision « tête penchée » et réciproquement.

De manière avantageuse, le circuit capteur est compatible avec le circuit d'alimentation des lunettes 3D actives, sur lequel il peut être branché. Le circuit capteur consomme très peu en veille (par exemple 3 μΑ) ainsi qu'en activité (par exemple 72 μΑ à 10ms).

De manière avantageuse, le coût du circuit capteur est relativement faible et sa taille est très petite (par exemple 3 mm x 3 mm x 1mm).

5.3 Mode de fonctionnement en ouverture simultanée

On présente maintenant, en relation avec la figure 8. un procédé de contrôle adaptatif du régime d'obturation en fonction de paramètres d'inclinaison, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Lorsque l'utilisateur penche sa tête vers le bas pour prendre des notes par exemple, celui-ci passe d'une position dite « tête haute » (i.e. regard pointant vers un écran de projection) à une position dite « tête basse» (regard orienté vers le bas), correspondant à une inclinaison critique par rapport à au seuil prédéfini (φ<φ ).

Dès lors que la valeur mesurée (dans l'étape 81) du paramètre d'élévation des lunettes (i.e. l'angle d'élévation (φ) par rotation autour de l'axe OY) est inférieure au seuil d'inclinaison prédéterminé (φ ) (réponse négative au test de l'étape 82), le processeur de gestion 62 génère et envoie à l'interface de commande 63 (dans l'étape 85), un signal de commande d'ouverture simultanée des obturateurs (S2) ayant pour effet de provoquer l'ouverture simultanée des deux cellules à cristaux liquides 1 et 2 (étape 86).

Par ouverture, on désigne un état des cellules à cristaux liquides selon lequel les molécules de cristaux liquides sont orientées de manière à ne pas bloquer le passage de la lumière.

Conformément à la présente invention, ce signal de commande d'ouverture simultanée (S2) est appliqué simultanément et de manière continue aux deux cellules à cristaux liquides, tant que la valeur de l'angle d'élévation (φ) mesurée reste inférieure au seuil d'inclinaison prédéterminé (φ ), c'est-à-dire tant que la condition (φ < φ ) reste valide. Le régime d'obturation prévu dans ce cas correspond à un mode de fonctionnement d'ouverture simultanée, selon lequel les lunettes ne permettent pas une vision stéréo scopique (mode 3D désactivé) mais facilitent d'autres activités de l'utilisateur sans qu'il enlève ses lunettes (par exemple la prise de notes ou la lecture d'un document).

Dès lors que cette condition n'est plus valide (réponse positive au test de l'étape 82), le processeur de gestion 62 cesse de fournir le signal de commande d'ouverture simultanée des obturateurs (S2) qui a pour effet la reprise du mode de fonctionnement synchronisé, selon lequel le processeur de gestion 62 envoie à l'interface de commande 63 (dans l'étape 83) le signal de commande d'obturation alternée (SI) comme décrit ci- dessus, provoquant ainsi l'obturation alternée des deux cellules à cristaux liquides 1 et 2 (étape 84). Ainsi, dans cet exemple, la détection d'une inclinaison critique lors du passage d'une position « tête haute » à une position « tête penchée » a pour effet de suspendre l'obturation alternée des deux cellules à cristaux liquides des lunettes (passage du mode de fonctionnement synchronisé (obturation alternée) au mode de fonctionnement d'ouverture simultanée). La fin de la détection d'inclinaison critique, lors du passage d'une position « tête penchée » à une position « tête haute », a pour effet de reprendre l'obturation alternée (passage du mode de fonctionnement d'ouverture simultanée au mode de fonctionnement synchronisé).

Dans un mode de réalisation particulier, le contrôle du régime d'obturation adaptatif des cellules à cristaux liquides selon l'invention n'intervient pas sur le système de synchronisation des lunettes dans le sens où celles-ci continuent à recevoir le signal de synchronisation lorsque le mode 3D (c'est-à-dire le mode de fonctionnement synchronisé, avec obturation alternée) est désactivé et remplacé par le mode de fonctionnement d'ouverture simultanée. En d'autres termes, la détection d'une inclinaison critique selon l'invention ne provoque pas une perte de synchronisation des lunettes, mais a pour effet d'imposer une ouverture simultanée des obturateurs (passage au mode de fonctionnement d'ouverture simultanée).