Présentation
EnglishRÉSUMÉ
Depuis ses origines, la projection d’images a évolué considérablement, essentiellement grâce aux avancées des composants constituant l’ossature du projecteur. De nombreux systèmes de projection très différents ont ainsi vu le jour. Cet article débute par la présentation de la projection frontale et de la rétroprojection. Il s’attarde ensuite sur les technologies disponibles à ce jour (cristaux liquides, tubes cathodiques, éléments micromécaniques, projecteurs ILA et laser) en détaillant les avantages et les inconvénients de chacune des solutions.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Thierry BOREL : Ingénieur de l’École supérieure d’électronique de l’Ouest - Responsable des laboratoires de recherche Displays, Electronics and Tests et Signal Processing - Thomson R&D France, division Corporate Research
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Khaled SARAYEDDINE : Ingénieur de l’École supérieure d’ingénieurs en électronique et électrotechnique - Docteur en optique de l’université de Franche-Comté - Responsable des études optiques au sein du pôle Displays - Thomson R&D France, division Corporate Research
INTRODUCTION
Les systèmes de projection d’image existent maintenant depuis plusieurs siècles et les principes de base n’ont pas fondamentalement évolué (figure 1). Il s’est toujours agi d’illuminer une image de faible dimension à l’aide d’une source lumineuse et de procéder à son agrandissement à l’aide d’éléments optiques adéquats.
En revanche, les technologies des composants clés qui constituent l’ossature du projecteur se sont, elles, beaucoup améliorées. Les lampes à décharge ont remplacé les lampes à pétrole, et aux gravures des siècles passés ont été substituées successivement les diapositives photographiques, le film de cinéma et dernièrement les valves électroniques.
La seule exception à cette règle est intervenue lors du développement des projecteurs utilisant des tubes à rayons cathodiques où, dans ce cas particulier, un même composant délivre à la fois l’information à visualiser et l’énergie lumineuse nécessaire à sa visualisation.
Le présent dossier se propose de décrire les différentes technologies impliquées dans le monde de la projection électronique d’images animées. Les avantages et les inconvénients de chacune des solutions seront discutés en regard des deux applications possibles que sont la projection frontale et la rétroprojection.
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4. Éléments micromécaniques
Les éléments micromécaniques, ou MEMS (micro-electro-mechanical system), sont constitués de micromiroirs qui se déforment ou changent de position sous l’effet d’un champ électrique. Il en existe de deux types :
4.1 DMD
Les premiers prototypes de projecteurs sont apparus au milieu des années 1990 et ont été développés par Texas Instruments. Le principe du micromiroir ou DMD (digital micro-mirror device) est présenté sur la figure 46. Chaque pixel est constitué d’un miroir en aluminium qui, sous l’effet d’un champ électrique, peut pivoter entre deux positions stables (on/off).
Tout comme les LCOS, les DMD sont fabriqués sur substrat de silicium mais nécessitent plus de niveaux de masquage (une vingtaine contre une quinzaine pour les LCOS).
Contrairement aux LCOS, les DMD sont des composants numériques ne pouvant afficher que deux valeurs de luminosité : blanc ou noir. Pour afficher des niveaux de gris, on aura recours aux mêmes techniques de modulation de largeur d’impulsions (PWM : pulse width modulation) que celles utilisées dans les écrans plasma . Cela est rendu possible par le fait que les temps de réponse des...
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Éléments micromécaniques
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - JEPSEN (M.L.), coll - 0.9 inch SXGA LCOS Panel with 450 Hz field rate. - Microdisplay 2001, article 4.11, MDC.
-
(2) - SHIMIZU (J.) - Scrolling color LCOS for HDTV Rear Projection. - SID 01 Digest, 32, 1072-1075, Philips Research (2001).
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(3) - NAKAMURA (S.), coll - Room-Temperature continus-wave operation of InGaN multi quantum-well —structure laser diodes with a long life time. - Appl. Phys. Lett., 70, 868-870 (1999).
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(4) - JOUBERT (C.), HUIGNARD (JP.), LOISEAUX (B.) - * - Publication interne, Thomson CSF LCR (2001).
-
(5) - HOLLEMANN, coll - * - Proc. SPIE, 3954, 140-151, Projection Displays (2000).
-
(6) - STUPP (E.), BRENNESHOLTZ (M.) - Projection Displays. - John Wiley (1998).
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...
NORMES
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EBU Standard for Chromaticity Tolerances for Studio Monitors - EBU Tech. 3213 - 8-78
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Television – 1920 × 1080 Image Sample Structure, Digital Representation and Digital Timing Reference Sequences for Multiple Picture Rates - SMPTE 274-M - 2005
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Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange - ITU-R BT.709-3 - 2-98
ANNEXES
(liste non exhaustive)
Ces listes ne sont pas exhaustives.
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Hitachi
Panasonic
Toshiba
Sony
Thomson
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Philips Lighting
http://www.lighting.philips.com
DLP
Osram
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MicroDisplay...
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