Brevet FR2023373A1 — publié le 19700821

La présente invention se rapporte aux dispositifs d'affichage lumineux. Plus précisément, elle concerne les disposi4uifs d'affichage lumineux reliés à un dispositif émettant des signaux acoustiques de façon que les variations de ces signaux acoustiques se traduisent par des variations de la lumière émise par le dispositif d'affichage.Des essais divers ont été faits anté- rieurement en vue de réaliser des systèmes éclairants qui puissent être commandés par un système de reproduction des sons. Xes dispositifs de ce type comportent en général un système éclairant branché sur l'un des étages basse fréquente d'un appareil re; lo- ducteur des sons, et des dispositifs de commande appropriés qu permettent de faire varier la forme et L'intensité du motif lumineux affiché, en fonction des variations des signaux basse fréquence émis par l'appareil reproducteur des sons.L'effet recherché est de faire varier le motif lumineux affiché en fonction des variations de rythme, de tempo, d'intensité-et de fréquence du signal basse fréquence de commande. hvidemment, 1'em- ploi type de tels dispositifs est celui qui consiste à les associer à un appareil reproducteur ou émetteur de sons. L'effet désiré est de produire sur une personne qui écoute en regardant l'appareil une impression globale qui intéresse simultanément son ouïe et sa vue, et qui lui permet ainsi de jouir pleinement de la présentation audio-visuelle ainsi effectuée. lias moyens de commande utilisés jusqu'ici dans les systèmes du type décrit pour obtenir des variations de forme et d'intensité des motifs lumineux émis en fonction des variations d'un signal acoustique sont des dispositifs relativement compliqués, comportant des circuits de types divers agissant en fonction de fréquences et d'amplitudes, et des commutateurs relati- vement compliqués actionnés par ces moyens. lies dispositifs ainsi conçus sont évidemment couteux, d'une vente difficile, et de plus, comme c'est le cas pour tous les équipements relativement compliqués, leur maintien an bonne condition de marche exige de fréquentes opérations d'entretien. L'un des objets de la présente invention est la réalisation de systèmes d'affichage lumineux d'un type nouveau qui peuvent astre utilisés en association avec un appareil de reproduction des sons et qui peuvent être construits à peu de frais, ce qui en facilite la vente. Un autre objet de l'invention est la réalisation d'un système d'affichage lumineux dtun type nouveau et agissant en réponse aux variations en amplitude et en fréquence d'un signal basse fréquence sans nécessiter des circuits et des dispositifs de commutation relativement compliqués et coûteux. Ces buts, et d'autres encore, sont atteints grace à la présente invention. Selon un mode de réalisation préféré de celle-ci, on prévoit un appareil qui utilise un circuit de commutation relativement simple et transistorisé, lequel contrôle la mise sous tension a 'une pluralité de lampes d'une façon tel- le que l'intensité lumineuse émise par ces lampes varie en fonction des variations d'un signal basse fréquence de commande. Selon un autre aspect de la présente invention, l'appareil comporte un dispositif optique simple qui intensifie l'effet de la présentation audio-visuelle obtenue. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront encore de la description qui va suivre, description faite à titre purement explicatif et nullement limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective avant montrant l'extérieur d'une ébénisterie dans laquelle peut être logé l'appareil conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en perspective arrière de l'ébénisterie suivant la figure 1. lia figure 3 est une vue de face du panneau arrière de l'appareil, sur lequel sont montés les éléments actifs de celuici. La figure 4 montre en coupe verticale l'appareil de la figure 1. Les figures 5 et 6 sont des vues partielles de détail montrant la façon dont les lampes de l'appareil sont fixées sur le panneau arrière. La figure 7 est une vue partielle de détail représentant en coupe le panneau à stries prismatiques utilisé de préférence, dans l'appareil conforme à l'invention. La figure 8 donne schématiquement le circuit électrique de commande de l'appareil La figure c représente schématiquement un autre mode de réalisation de l'invention ; et La figure 10 est un graphique représentant des formes d'ondes types qui se propagent dans le circuit électrique de commande de l'appareil. L'appareil réalisé suivant l'invention comprend un dispositif d'affichage lumineux qui comporte une pluralité de lampes montées à l'intérieur d'une ébénisterie de support. Celle-ci peut constituer un élément indépendant, comme représenté sur les dessins annexés, ou bien être une armoire contenant, outre les lampes et les circuits électriques de l t appareil, d'autres éléments ayant d'autres fonctions.Par exemple, l'appareil de l'invention peut etre utilisé en association avec un appareil reproducteur de sons à haute intensité du type dit "juke box, ou bien encore un espace libre approprié peut être réservé dans un appareil phonographique normal pour y loger les éléments du dispositif de l'invention L'appareil conforme à l'invention comporte un circuit de commande comprenant une aliment;:ir;ioll z lamp oei énergie électrique, et des dispositifs-reliant ceslampes à la sortie basse fréquence d'un appareil producteur de sons. Des dispositifs de commande montés entre les lampes et leurs bornes d'alimentation règlent l'intensité du courant qui les traverse en fonction directe des variations desdits signaux basse-fréquence.Un redresseur au silicium dont le déclencheur d'entrée est relié à un transformateur basse fréquence convient particulièe ment à cet effet. Les dessins annexés représentent une armoire 10 dans laquelle est logé un appareillage conforme à l'invention. Cette armoire est ouverte sur sa face avant, et en panneau 12 transparent ou translucide est placé dans cette ouverture Ainsi qu'on le voit sur la figure 7, la face avant 14 de ce panneau porte des stries prismatiques qui diffusent la lumière d'une façon qui attire particulièrement l'oeil du spectateur. Le panneau arrière 16 de l'armoire porte une pluralité de trous 18 qui facllitent la fixation sur ce panneau des divers éléments de l'appareil Ainsi qu'on le voit sur les figures 3 à 6, ce panneau arrière supporte une pluralité de lampes 20. Chacvane de ces lampes est montée sur une agrafe à ressort 22 qui se fixe dans un support 24 et qui maintient ainsi la lampe en place. Les supports 24 sont fixés sur le panneau ariiè- re de l'armoire par des rivets 26. lie panneau arrière 16 de l'armoire peut aussi supporter un coffret 28 dans lequel sont logés les divers éléments du circuit électrique de commande de l'appareil. Un câble 30 sortant de ce coffret alimente les lampes de l'appareil. Un deuxième câble 32 se termine par deux broches 34 permettant de brancher ses conducteurs sur la sortie basse fréquence d'un appareil reproducteur de sons. Un troisième câble 36 se terminant par une prise de courant mâle 38 permet de brancher l'appareil sur une distribution-générale Hz général de courant alternatif. Enfin un interrup- teur 40, fixé aussi sur le panneau arrière de l'appareil, est relié par un câble 42 au coffret 28. Te circuit électrique de commande représenté sur la figure 8 comporte une alimentation générale 44 an courant alternatif, qui est branchée, par l'intermédiaire de l'interrup~ teur 40, sur un pont redresseur 46. Le courant de sortie de ce pont redresseur alimente les lampes 20 qui sont toutes montées en série.Selon un mode de fonctionnement classique des appareils de ce type, un élément bimétallique associé à l'interrupteur s'échauffe lorsqu'il est parcouru par un courant, et pro voque l'ouverture de cet interrupteur Cette ouverture se produit de façon irrégulière, de sorte que l'interrupteur et son éliment bimétallique constituent un dispositif de scintillement lumineux Un redresseur au silicium 50 est monté en aval des lampes, et la porte 52 de ce redresseur est reliée à une entrée basse fréquence 60 par l'intermédiaire d'un potentiomètre 54, d'un condensateur 56 et d'un transformateur 58.Une résistance variable 62, permettant de régler le courant de fuite entre l'anode et la cathode du redresseur, peut aussi tre branchée sur la porte 520 Le fonctionnement du système se comprend à l'examen des figures 8 et 10 L'onde A de la figure 10 représente le cou rant -alternatif d'alimentation qui arrive au pont redresseur 46. Le courant de sortie de ce pont est envoyé aux lampes 20 sous la forme d'un courant pulsatoire représenté par l'onde B. Le courant de sortie du pont redresseur étant constitué par une succession de demi-périodes toutes de même polarité, et en supposant fermés tous les interrupteurs 48 à éléments bimétalliques associés individuellement aux lampes 20, le redresseur au silicium 50 peut devenir conducteur au cours de chacune de-ces demi-périodes, et cesse de ltetre lorsque-la tension de la-demi-période considérée tombe à une valeur insuffisante pour main tenir le passage du courant.Si aucune tension autre que la tension de sortie du pont redresseur n'était présente entre l'anode et la cathode du redresseur au silicium, celui-ci fonctionne- rait comme un interrupteur capable de se fermer à un certain point de la demi-période considérée, et de s'ouvrir avant la fin de cette demi-période. Mais le signal basse fréquence reçu, outre qu'il est appliqué entre la porte et la cathode du redresseur 50 an vue de fournir le signal de déclenchement nécessaire, est aussi appliqué entre l'anode et la cathode de ce redresseur. Ce signal basse fréquence modifie ou module le courant pulsatoire fourni par le pont redresseur 48, de sorte que le courant circulant entre l'anode et la cathode du redresseur au silicium n'est pas purement sinusoïdal. Dans chacune des demi-périodes de l'onde ainsi modulée, la tension part de la valeur zéro et atteik; une valeur suffisante soit pour avancer dans le temps l'instant auquel le redresseur au silicium sera déclenché, soit pour déclencher ce redresseur. Par conséquent, l'avance e le recul dans le temps lu point de déclenchement de ce redresseur est fonction de la fréquence et de l'amplitude du signal basse fréquence reçu.D'autre part, la relation qui existe entre les phases respectives de la demi-période considérée et du signal basse fréquence reçu peut aussi être la cause de certaines variations dans le déclenchement du redresseur, mais c'est là un effet de second ordre. On remarquera que, bien que chacune des demi-périodes utilisées provienne d'une alimentation type sous 110 X, et que les signaux basse fréquence utilisés aient en général une tension inférieure à 1 Y, la variation dans le temps de l'instant d'amorçage du redresseur au silicium est tout de meme obtenue, car la tension entre l'anode et la cathode de ce redresseur né pessaire pour l'amorceur est relativement faible. il s'ensuit que ae faibles tensions appliquées an sens direct entre l'anode et la cathode du redresseur au silicium suffisent pour maintenir celui-ci à l'état conducteur lorsqu il a été déclenché, et que le signal basse fréquence reçu est capable de fournir cette faible tensio-. On peut donc stattendre à ce que, du fait que la tension aummente rapidement au début de chaque demi-période s::- nusoïdale, si le redresseur au silicium se trouve déclenché, il existera une tension rémanente suffisante pour le maintenir à l'état conducteur Vers la fin de chacune de ces demi-périodes, le signal basse fréquence -eçu provoque une variation du point d'amorçage du redresseur au silicium, du fait de la modulation outil lmpri- me au courant pulsatoire, et réduit alors le courant en sens direct une valeur inférieure a sa valeur de maintien du retresseur à ltétat conducteur. Cet effet est aussi principalement fonce on de le fréquence et de l'amplitude du signal basse fré source reçu. L'effet total est une réponse aux variations d'un signal dc commande à basse fréquence obtenue par la modulation de la tension appliquée entre l'anode et la cathode du redresseur au silicium, en utilisantce signal basse fréquence comme signal de déclenchement de ce redresseur. Dans un appareil du type décrit, la tension alternative d'alimentation est en général de 110 V, à une fréquence de 50 ou 60 Hz. Le signal basse fréquence utilisé se situe en général entre 50 et 12 000 Hz, ou même plus, suivant la largeur de la bande passante de l'étage basse fréquence du dispositif acoustique de commande. l'onde C représente un signal sur 120 Hz correspondant à un son audible ayant cette fréquence. I1 doit etre évidemment bien entendu que l'onde C représentée n'est qu'un exemple sché mastique, car cette onde peut avoir toute fréquence comprise dans l'intervalle des sons audibles et que, d'autre -?art, dans tout appareil de reproduction de la voix ou du son d'un instrument de musique, le son reproduit comprend en général un grand nombre de fréquences fondamentales.Dans tous les cas, les signaux qui sont superposés aux pulsations sur 60 ou 50 Hz de l'onde B sont d'une amplitude telle qu'ils modifient la tension entre l'anode et la cathode du redresseur au silicium, et ceci plus particulièrement dans les régions de chacune des demi-périodes pour lesquelles la tension est voisine de zéro, modifiant ainsi la tension entre l'anode et la cathode du redresseur de façon que celui-ci se trouve en condition d'être- déclenché lorsqu'il re çoit un signal approprié sur son électrode de déclenchement, et soit réenclenché à un instant qui dépend du signal basse fréquence reçu. On voit donc que le circuit décrit répond en fonction des fréquences reçues. Une variation supplémentaire des caractéristiques du motif lumineux affiché pa l'appareil est obtenue du fait de la présence des interrupteurs 48 à éléments bimétalliques. Ainsi qu'il a été indiqué plus haut, chacun de ces interrupteurs s'ou vre et se ferme d'une façon irrégulière, déterminée par sa propre constante de temps, et l'effet obtenu est un scintillement lumineux. Un autre mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 9, où les éléments de l'appareil ayant les memes fonctions que dans le mode de réalisation précédent sont désignés par les memes références numériques que dans la figure 8. Dans ce deuxième mode de réalisation de l'invention, les lampes 20' sont montées en parallèles et non en série. Comme dans le premier mode de réalisation, elles peuvent être de couleurs différentes et leurs interrupteurs bimétalliques 48 associés ont des constantes de temps variables, et opèrent tous de façon alé attire. Du fait du montage en parallèle des lampes 20', chacune d'elles peut être éteinte par son interrupteur bimétallique associé, l'une quelconque, ou plusieurs, des autres lampes demeurant allumées.L'effet de scintillement décrit plus haut subsiste, et les lampes qui demeurent allumées sont toujours sous le contrôle du redresseur au silicium 50 qui se déclenche et se réenclenche par l'effet combiné de l'onde pulsatoire B et du signal basse fréquence reçu. Si on le désire, le transformateur d'entrée 58 peut être établi de façon à avoir une réponse en fréquence variable, et il peut d'autre part être prévu dans le coffret 28 non pas un, mais de ou plu sieurs circuits de commande et d'éclairage. Par exemple, il pourrait etre prévu un tel circuit sensible aux fréquences se situant dans l'intervalle 100-5 000 Hz et un autre sensible aux fréquences plus élevées. De la sorte, des lampes 20 étant disposées suivant certains motifs désirés sur le panneau arrière 16 de l'appareil, il serait possible d'agir sur ces lampes dans un intervalle de fréquences plus étendu. L'emploi d'un panneau avant transparent ou translucide portant des stries prismatiques sur sa face antérieure permet d'obtenir une diffusion fort attrayante de la lumière, lies stries de ce panneau peuvent être arrangées de diverses façons Elles peuvent être, par exemple, rectilignes ou circulaires, certaines d'entre elles peuvent être rectilignes et d'autres circulaires, et elles peuvent aussi etre situées dans différentes zones du panneau. De plus, les lampes utilisées peuvent etre de cou leurs différentes. bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit REVENDICATIONS 1 - Appareil d'affichage lumineux destin à te utilisé en association avec un système capable de fournir un signal acoi- que su basse fréquence, cet appareil comportant une pluralité de lampes reliées les unes aux autres ; une source de corant électrique pulsatoire reliée à cas lampes ; un dispositif interrupteur asservi, monté en série entre les lampes et ladite source de courant pallsatoire ; et un dispositif comportant des con- nexions d'entrée basse fréquence reliées audit dispositif interrupteur asservi et à ladite source de courant pulsatoire, et commandant les opérations du dispositif interrupteur en fonction des variations du signal basse fréquence d'entrée. 2 - Appareil selon la Revendication 1, dans lequel les lampes sont montées an série. 3 - Appareil selon la Revendication 1, dans lequel les lampes sont montées en parallèle. 4 - Appareil selon la Revendication 1, dans lequel ladite source de courant électrique est un pont redresseur comportant des connexions d'entrée pouvant être branchées à un courant alternatif d'alimentation, et des connexions de sortie reliées aux lampes de l'appareil. 5 - Appareil selon la Revendication 1, dans lequel le dispositif interrupteur asservi est un redresseur commandé par un dispositif semi-conducteur, le dispositif relié à ce redresseur étant relié à son électrode de déclenchement. o - AppareIl selon la Revendication 1, comportant ne armoire dont l'une des faces est constituée par un panneau transparent ou translucide portant des stries prismatiques sur sa face avant, et dans lequel les lampes, la source de courant électrique, le dispositif interrupteur asservi et le dispositif relie à celuici sont montés dans ladite armoire 7 - Appareil selon la 'Revendication 5, dans lequel le dispositif connecté à l'électrode de déclenchement du redresseur est un dispositif interrupteur asservi comportant un transformate'r basse fréquence d'entrée muni de bornes d'entrée permettant de le brancher O une source de signaux basse fréquence et de bornes de sortIe, et un potentiomètre monté entre cas bornes de sortie et ladite électrode de déclenchement. 8 - Appareil selon la Revendication 3, dans- lequel ladite source de courant est un pot redresseur recevant sur ses bornes d'entrée un courant alternatif d'alimentation, et dont les bornes de oie sont reliées aux lampes de l'appareil ; le lisp sitif interrupteur asservi est un dispositif Interrupteur à semi-conducteur dont l'anode et la cathode sont montées en série entre les lampes de l'appareil et le pont redresseur ; et le dispositif relié au dispositif Interrupteur asservi comporte un transformateur d'entrée basse fréquence muni de bornes d'entrée qui permet Lent de le brancher à une source de signaux basse fréquence et des boilles de sortie, et un potentiomètre monté entne cas ornes de sortie et L'électrode de déclenchement du dispositIf interrupteur à semi-conducteur. 9 - Appareil selon la Revendication 8, comportant une armoire dont l'une des faces es' constituée par un panneau transparent ou translucide portant des stries prismatiques sur sa face avant, et dans lequel les lampes, la source de courant électrique, le dispositif interrupteur asservi et le dispositif relié à celui-ci sont montés dans ladite armoire. 10 - Appareil selon la Revendication 9, dans lequel chacune des lampes est monte en série avec un interrupteur comportant un élément sensible à la chaleur.