Brevet FR2103501A1 — publié le 19720414

Les images subissant un brusque changement lorsqu'on modifie l'angle d'observation,et qui produisent ainsi l'impression, par exemples qu'un objet, un animal, ou une personne représenté effectue un mouvement, sont notamment connues sous le nom de "images à vue changeante". Ces images sont 5 pourvues d'une couche à action optique qui, dans un type d'image connu, se compose de lentilles prismatiques disposées parallèlement et s'étendant d'un bord de l'image à l'autre. Sous la couche de lentilles se trouve une surface support d'image qui porte au moins deux images divisées en bandes; les bandes de chaque image se suivent à intervalles réguliers, ces intervalles recevant 10 chaque fois une bande de la ou des autres images. Toutes les bandes d'image s'étendent parallèlement aux lentilles prismatiques et elles sont disposées à une telle distance des lentilles que la surface support d'image se situe dans le plan focal des lentilles. Pour obtenir la distance appropriée, une couche d'espacement peut être prévue entre la couche de lentilles et la surface support 15 d'image. Suivant l'angle sous lequel on observe le dispositif ou support d'image, on voit les bandes qui se complètement de l'une des images, mais on ne voit pas les bandes de l'autre image. Une telle réalisation du support d'image peut cependant être 20 utilisée également pour produire une image en relief si l'agencement est tel qu'en regardant le support normalement, on voit les bandes d'une des images avec un oeil, et les bandes de l'autre image avec l'autre oeil, et à condition que les deux images aient été prises avec un appareil photographique stéréo-scopique. Dans ce cas, il ne s'agit donc plus d'une image changeante dans le 25 vrai sens du mot, mais ces images en relief seront également considérées dans ce qui suit comme faisant partie de la catégorie des images changeantes car, à condition de changer suffisamment l'angle d'observation, les deux yeux voient tout d'abord la même image puis chaque oeil voit brusquement apparaître l'une des deux images et les deux yeux voient enfin l'autre des deux images. Les 30 "informations" changent donc sensiblement comme avec une vraie image changeante. Les supports d'image connus de ce type ont l'inconvénient qu'ils ne peuvent représenter qu'un faible nombre d'imagespuisqu'un changement de l'angle de visée parallèlement aux axes des lentilles prismatiques ne provoque pas de changement d'image. De plus, en raison de la couche composée de lentilles 35 prismatiques, les images sont d'une apparence assez "rigide", tout au moins dans la direction des prismes. 71 30692 2 2103501 L'invention a non seulement pour but de supprimer ces inconvénients, mais de réaliser en outre un support d'image changeante dont le domaine d'application est beaucoup plus grand que celui des images changeantes connues. image qui change suivant l'angle d'observation et comprenant une couche composée de lentilles, sous chacune desquelles est disposée une partie de surface support d'image, la majorité des parties de surface support d'image définissant des zones de luminosité et/ou de couleur différentes, ce dispositif étant caracté-10 risé en ce que les lentilles sont constituées par des billes. Les lentilles sphériques concentrent les rayons de vision d'une direction donnée dans un point déterminé du plan focal, de sorte que chaque direction de visée correspond à un point du plan focal qui entoure la lentille sphérique concentriquement à une distance dépendant de l'indice de réfraction de la matière dont est compo-15 sée la lentille. Il devient ainsi possible d'enregistrer un grand nombre d'informations dans le plan focal et l'accès univoque de toutes ces informations est assuré par la direction de visée correspondante. Ces propriétés des lentilles sphériques sont également conservées lorsque les informations sont enregistrées sur une surface qui ne concorde pas exactement avec le plan focal. Suivant 20 l'écart qui existe entre la position de la surface support d'image, contenant effectivement les informations, et celle du plan focal réel, les rayonsd'une direction de visée ne sont plus concentrés dans un point mais dans une zone ou tache focale, bien que cela ne change en rien le principe même du fonctionnement du dispositif. Dans une telle réalisation, les informations ne doivent 25 pas être ponctuelles, mais avoir chacune à peu près une forme circulaire. Bien entendu, la capacité d'enregistrement d'informations diminue si les dimensions de la tache focale augmentent. En beaucoup de cas, le remplacement d'une surface support d'image correspondant exactement au plan focal sphérique idéal par une surface support d'image plane donnera satisfaction, à condition que 30 cette surface d'image plane se trouve à une plus faible distance de la lentille sphérique que le plan focal réel. Cette distance peut également être plus grande dans certains cas, mais elle ne devrait pas dépasser le double de la distance qui sépare le.plan focal réel de la lentille sphérique. 35 ou de couleur différentes sur la surface support d'image. Ces zones peuvent être plus grandes qu'une lentille sphérique, mais elles sont de préférence plue petites et, dans le cas extrême, elles sont limitées chacune à un élément d'image. 5 L'objet de l'invention est un dispositif représentant une Les points ou éléments d'image forment des zones de luminosité 71 30892 2103501 Bien que les éléments d'image dans la surface support d'image soient beaucoup plus petits que les lentilles sphériques, chaque lentille apparaît dans la liiminosité ou la couleur de l'élément d'image correspondant à la direction de visée lorsqu'on regarde l'image. Si l'on modifie la direction 5 d'observation, la luminosité ou la couleur de toute la lentille change donc brusquement en raison du passage d'un élément d'image à l'âutre. L'invention permet de nombreuses réalisations de la couche support d'image, donnant des effets entièrement nouveaux et inattendus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor-10 tiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente le principe optique utilisé dans un dispositif suivant l'invention; - les figures 2 à 5 sont des vues en plan et en coupe de 15 parties d'un dispositif suivant l'invention; - les figures 6 et 7 sont des vues en coupe illustrant différentes phases du procédé de fabrication d'un dispositif suivant l'invention; - la figure 8 est une vue en élévation latérale d'un dispo-20 sitif pour réaliser des images distinctes qui doivent ensuite être transmises à un dispositif à image changeante suivant l'invention; - la figure 9 est une vue en plan du dispositif représenté sur la figure 8; - les figures 10 et 11 sont une coupe et une vue en plan 25 d'une partie d'un dispositif à image changeante, mais à très grande échelle; et - la figure 12 est une coupe d'un dispositif à image changeante dont la surface support d'image porte un dessin formé par des bandes. La figure 1 représente une seule lentille sphérique 1 dont l'hémisphère postérieur est entouré concentriquement et à distance par une 30 couche support d'image 2. L'intervalle entre la lentille et la couche de support est avantageusement rempli par une couche d'espacement 3. Les rayons entrant parallèlement à l'axe optique 4 sont concentrés par la lentille 1 et se rejoignent au point 5 du plan focal, constitué en l'occurrence par la face tournée vers la lentille de la couche 2 et 35 formant la surface support d'image. De façon analogue, les rayons 6 entrant sous un autre angle se réunissent au point 7, et les rayons 8, entrant suivant encore un autre angle, se réunissent au point 9 de la surface support d'image 10. 71 30892 4 2103501 Si les zones entourant les points 5, 7 et 9 sont coloriées différemment et/ou réalisées avec des luminosités ou des clartés différentes, la lentille sphérique 1 apparaît chaque fois avec une autre couleur et/ou luminosité, suivant que l'on regarde dans les directions 4, 6 et 8. 5 Suivant l'invention, cet effet, est utilisé pour réaliser des dispositifs à image changeante. Les figures 2 à 5 montrent des détails d'un tel dispositif. Lorsqu'on le regarde, par exemple, dans la direction des rayons 11 (figure 2), les lentilles la, concentrant les rayons de vision dans un point 12 qui est par exemple colorié, apparaissent dans la couleur de 10 ces points. Les lentilles sphériques 1b par contre, dont le point focal correspondant à la direction de visée n'est pas colorié, semblent blanches ou transparentes si la couche support d'image 2 est translucide et si elle est éclairée par derrière avec une lumière blanche diffuse. Le même effet est obtenu si la couche support d'image 2 est opaque et si le dispositif à image 15 changeante est éclairé par l'avant. L'impression visuelle obtenue dans les deux cas est illustrée sur la figure 3. Si le même dispositif est observé dans la direction 11^ (figure 4), les lentilles Izl réunissent les rayons dans des points 13 de la surface support d'image 10, de sorte que les lentilles ont la luminosité ou 20 la couleur de ces points. La différence d'apparence des lentilles ou billes est indiquée par l'orientation différente des hachures des figures 3 et 5. De cette manière, le même dessin peut apparaître en plusieurs combinaisons de couleurs, et il est également possible de faire apparaître différents dessins. 25 La réalisation d'un tel dispositif à image changeante est illustrée aux figures 6 et 7. Entre la couche composée des billes 1 et la couche support d'image 2 se trouve une couche d'espacement transparente 14 qui entoure les hémisphères postérieurs des lentilles sphériques 1 et qui a partout la même épaisseur. Sur la couche d'espacement est appliquée une couche 30 15 qui est sensible à la lumière et qui peut être recouverte d'une couche de protection 16. La couche support d'image se compose donc de la couche sensible à la lumière 15 et de la couche de recouvrement 16. Pour produire les points ou éléments d'image 12, on dispose un cache 17 (figure 6) sur la couche de lentilles sphériques et on éclaire la 35 couche sensible 15 au moyen de rayons lumineux 19 d'une direction déterminée qui traversent des ouvertures 18 du cache. Chaque bille concentre ces rayons dans un point 12 où ils provoquent une exposition correspondante de la couche sensible. 71 308^2 5 2103501 Les éléments d'image 13 sont réalisés de façon analogue : un autre cache 17a (figure 7) avec des ouvertures 18a. est disposé sur la couche de billes et l'ensemble est éclairé au moyen de rayons 19a que les lentilles concentrent aux points 13 où ils provoquent une exposition corres-5 pondante de la couche sensible 15. Après le développement et le fixage, et suivant l'angle sous lequel on regarde l'image changeante, on voit, soit les points 12, soit les points 13, formant chaque fois l'image désirée. Il n'est pas indispensable que la surface support d'image 10 10 entoure les hémisphères postérieurs des lentilles sphériques 1 de façon concentrique. En beaucoup de cas, il suffit d'utiliser une surface support d'image plane, se trouvant avantageusement à la même distance de la bille que le point 5 sur la figure 1, ou à une distance légèrement plus faible. Dans les cas extrêmes, la surface support d'image peut toucher la bille ou en être écartée 15 un peu plus, mais cet écartement ne devrait pas dépasser le double de la distance qui sépare le point 5 de la bille 1. Si les billes 1 sont disposées régulièrement et si cette disposition régulière peut être conservée avec suffisamment d'exactitude lors de la fabrication des dispositifs à image changeante, il est possible d'utiliser 20 une surface support d'image plane, de produire les éléments d'image 12 et 13 par impression, et de disposer la couche support d'image à la position appropriée par rapport aux billes. Cette façon de procéder permet la réalisation de dispositifs à image changeante d'un prix très réduit. Une telle réalisation nécessite toutefois l'utilisation de lentilles sphériques ayant une grandeur 25 minimale, dépendant du quadrillage employé. Les dispositifs à image changeante suivant 1'invention ont un très vaste domaine d'application. Il est notamment possible de "loger" de 25 à 36 images différentes sur une seule surface support d'image. Cette particularité peut être utilisée, par exemple, pour réunir plusieurs pages d'un 30 ouvrage imprimé dans une seule "image changeante". A l'aide de caches 17 appropriés et par 1'éclairement de chaque cache d'une autre direction, on peut rassembler 25 à 36 pages imprimées, ou même davantage, sur la surface support d'image par la réalisation de 25 ou 36 éléments d'image par lentille sphérique, comme représenté sur les figures 10 et 11; ces "pages" peuvent ensuite être 35 lues l'une après l'autre et sans difficultés en observant le dispositif à image changeante successivement sous des angles différents. 71 30692 6 2103501 Les figures 8 et 9 représentent un dispositif pour la fabrication des caches nécessaires à cet effet. Ce dispositif comprend une plaque de support 20 qui porte des rails 21 sur lesquels peut être déplacé un chariot 22, comprenant deux flasques verticaux présentant chacun deux 5 lumières 23. Ces dernières sont traversées par deux vis 24 qui sont solidaires d'une console 25 et qui peuvent être serrées au moyen d'écrous à ailettes. Cette console porte un appareil photographique 26 qui peut donc être réglé en hauteur ainsi que sur les rails 21 grâce à l'agencement décrit. La plaque de support 20 est en outre munie d'un plateau 27 10 qui peut tourner autour d'un axe 28. Ce plateau peut être immobilisé au moyen d'un ressort-lame de serrage 29 fixé sur la plaque de support 20 et pouvant être serré contre le plateau au moyen d'une vis et d'un écrou à ailettes 30. Le ressort-lame 29 porte un index 31, devant lequel se déplace une échelle 32 du plateau 27. 15 Le plateau 27 porte deux bras 33 portant une plaque 35 pouvant être basculée autour d'un axe 34. La plaque 35 porte un ressort-lame de serrage 36 qui peut être serré, au moyen d'une vis et d'un écrou à ailettes 37, contre un élargissement 38 en secteur de cercle des bras 33, et qui porte un index 39 devant lequel se déplace une échelle 40 de l'élargissement 38. 20 La plaque 35 est destinée à la fixation - par des moyens appropriés connus - ainsi qu'au support temporaire d'une image ou d'une page imprimée 41. Le dessin représente la position médiane des différents éléments, mais cette position n'est pas nécessairement la position de départ pour 25 la fabrication des caches 17. La fabrication d'une série de caches est décrite ci-après à titre d'exemple. Pour la fabrication du premier cache, la vis du ressort de serrage 29 est desserrée et le plateau 27 est tourné jusqu'à ce que l'index 31 coïncide avec le trait de division 42 de l'échelle 32. Le ressort-lame 29 est 30 ensuite serré au moyen de 1'écrou à ailettes 30 contre le plateau 27, de sortex que ce dernier est immobilisé. Le ressort de serrage 36 est desserré de façon analogue, la plaque 35 est basculée jusqu'à ce que l'index 39 coïncide avec le trait de division 43 de l'échelle 40, puis le ressort 36 est serré, de sorte que la 35 plaque 35 est immobilisée dans cette position inclinée. La page imprimée 41 est photographiée. 71 30892 2103501 La page imprimée 41 est ensuite remplacée par la page suivante, le serrage du ressort 29 est supprimé, le plateau 27 est tourné jusqu'à ce que l'index 31 coïncide, avec le trait de division 44 de l'échelle 32 et le plateau est à nouveau immobilisé. La nouvelle page imprimée est photographiée. 5 Cette opération est répétée, chaque fois avec une page diffé rente, jusqu'à ce que le trait de division 45 de l'échelle 32 du plateau coïncide avec l'index 31, ce qui correspond à la photographie de la neuvième page imprimée. Pour la photographie de la dixième page imprimée, l'index 39 est placé devant le trait de division 46 de l'échelle 40 et le trait de division 10 42 du plateau 27 est placé devant l'index 31. On photographie ensuite la dixième jusqu'à la dix-huitième page imprimée, en faisant pivoter chaque fois le plateau 27 d'un pas en avant de la manière décrite. Après un nouvel basculement de la plaque 35 jusqu'au trait de division suivant de l'échelle 40, on photographie les pages imprimées 19 à 27, 15 et ainsi de suite. 63 pages imprimées sont à photographier de cette manière. Les images de ces pages imprimées servent à la fabrication des caches 17 qui sont utilisés de la façon décrite ci-dessus pour réaliser 63 éléments d'image par lentille sphérique sur la surface support d'image 10. Les 63 pages imprimées peuvent être rendues visibles en faisant 20 pivoter pas à pas le dispositif à image changeante ainsi réalisé. Pour une telle application, il n'est pas nécessaire que les lentilles sphériques 1 composant la couche de lentilles soient disposées suivant un ordre déterminé puisque la couche support d'image 2 reste attachée à la couche de lentilles pendant la réalisation des éléments d'image 12, 13 25 et également après, si bien que les éléments d'image sont réalisés et observés chaque fois par la même lentille. Les figures 10 et 11 représentent, â très grande échelle, 25 de ces éléments d'image derrière une lentille sphérique 1. Lorsqu'on fixe sur la plaque 35 du dispositif représenté sur 30 les figures 8 et 9, non pas des images ou des pages imprimées 41 servant de modèles, mais un objet tridimensionnel que l'on photographie de la façon décrite à 63 reprises sous des angles différents et lorsqu'on utilise ensuite les images obtenues pour la réalisation des caches 17, l'image changeante que l'on voit suivant la direction d'observation sur le dispositif correspond chaque 35 fois à l'une des vues de l'objet, ce qui donne l'impression que l'objet se trouve effectivement devant soi. En effet, plus le dispositif est pivoté vers la droite par exemple, plus les images que l'on voit apparaître correspondent 71 30892 2103501 au côté gauche de l'objet; à l'inverse, lorsqu'on fait pivoter le dispositif vers la gauche, on voit apparaître des images correspondant aux vues qu'a un observateur de l'objet réel lorsqu'il se déplace vers la droite. Un effet analogue se produit lorsque le dispositif à image changeante est basculé autour 5 d'un axe horizontal. Le dispositif suivant l'invention permet donc une bonne représentation dans l'espace de l'objet, sans que cela nécessite de vraies images stéréoscopiques. Si l'appareil photographique 26 est un appareil stéréo-scopique, on peut obtenir chaque fois une image stéréoscopique de l'objet représenté dans tous les dispositifs à image changeante, donc également dans 10 celui décrit en dernier. La figure 12 montre que l'invention permet également d'obtenir des effets surprenants et vivants, même en utilisant des dessins simples. Cette figure représente une section transversale partielle d'un dispositif à image changeante qui se compose des lentilles sphériques 1 et d'un certain nombre 15 de bandes 50 qui sont attachées les unes aux autres au moyen d'une couche de liant appropriée non représentée. Les bandes 50 peuvent être constituées, par exemple, par des bandes métalliques disposées parallèlement et à distance les unes des autres. Des bandes d'autre nature, d'autre couleur, luminosité ou pouvoir réfléchissant ou des renfoncements peuvent être prévus entre les 20 bandes 50 dans la couche support d'image non représentée. Les bandes 50 peuvent également être constituées par des fils à effet spécial d'un tissu. Les billes 1 et les bandes 50 sont disposées d'une façon régulière. Le pas T du quadrillage de billes et le rapport T' "des bandes 50 ne doivent pas correspondre mais ils ne doivent pas non plus être trop dif-25 férents l'un de l'autre. Comme il ressort de la figure 12, les billes 1 à le apparaissent avec la luminosité des bandes 50 si on les regarde dans la direction a, mais la bille Id et les suivantes ont l'aspect sombre puisque leur point focal ne se trouve pas sur une bande. 30 Si l'on regarde dans la direction b, la bille ld change de luminosité puisque le point focal se situe maintenant sur une bande. Les billes 1 se trouvant plus loin sur la droite ne changent pas d'aspect. Si l'on regarde dans la direction c, la bille ld a le même aspect que si l'on regarde dans la direction a, mais le point focal de la 35 bille le: ne se trouve plus sur une bande, de sorte que la luminosité de cette bille s'est modifiée. 71 30892 9 2103501 Plus l'écart entre la direction de visée a et les directions de visée b et c est important, plus grand est le nombre de billes dont l'aspect change. Si le dispositif à image changeante est constitué par un tissu sur lequel ont été appliquées des billes, on obtient une rayure apparente qui est 5 très vivante. Le dessin des rayures change non seulement de position, mais la largeur des différentes rayures se modifie également et de façon variable dans les différentes zones du tissu, suivant la façon à laquelle celui-ci est drapé. Pour obtenir avec certitude des effets analogues à ceux que produisent les moires, J0,1. 10 La couche de lentilles n'est pas nécessairement fermée. Les lentilles peuvent recouvrir des zones déterminées et laisser d'autres zones libres. Si l'indice de réfraction de la matière composant les lentilles est de 1,9 ou davantage, la surface support d'image peut recouvrir directement 15 les hémisphères postérieurs des lentilles sphériques. La couche support d'image elle-même peut être constituée par une laque photographique dont le noircissement s'effectue directement par voie chimique au moyen d'une exposition avec une lumière d'une longueur d'onde déterminée. Il est également possible de faire disparaître par photogravure les zones exposées de la couche sensible à la 20 lumière et d'appliquer ensuite une couche réfléchissante fermée, par exemple par métallisation, sur la face arrière de la couche. Il est également possible de faire disparaître préalablement les zones non exposées. Quoi qu'il en soit, n'importe quel processus photochimique connu convient pour la réalisation des dispositifs à image changeante suivant l'invention. Si la couche support 25 d'image est transparente ou translucide, de tels dispositifs peuvent également être utilisés pour la fabrication d'abat-jour ou des objets analogues. Il est également possible d'employer un substrat textile, par exemple un tissu d'ameublement ou un tissu décoratif quelconque, que l'on recouvre d'une couche de lentilles sphériques. 30 Les dispositifs à image changeante suivant l'invention per mettent également une inversion; autrement dit, il est par exemple possible de combiner le mouvement d'une image changeante avec les différentes vues de cette image, de manière que l'on obtienne une image immobile. Cet effet peut être utilisé, par exemple, sur les étiquettes de disques phonographiques pour 35 faire en sorte que le texte porté par l'étiquette semble être immobile, malgré la rotation du disque. 7V 30892 10 2103501 Le diamètre des lentilles sphériques dépend de l'application du dispositif à image changeante. Ce diamètre est généralement inférieur à 2 mm et il est de préférence inférieur à 200^u. De très bons effets sont obtenus en beaucoup de cas avec des billes de verre d'un diamètre de 20 à lOO^u, appelées "Ballotini". . 71 30892 2103501 REVENDICATIONS 1„ Dispositif représentant une image qui change suivant l'angle d'observation, comprenant une couche composée de lentilles, sous chacune desquelles est disposée une partie de surface support d'image , la majorité des parties de surface support d'image définissant des zones de luminosité et/ou 5 de couleur différentes, caractérisé en ce que les lentilles sont constituées par des billes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lentilles sphériques ont un diamètre qui est inférieur à 2 mm, de préférence inférieur à 200^u. 10 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les lentilles sphériques sont disposées de façon irrégulière. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3S caractérisé en ce que la surface support d'image est espacée des lentilles sphériques d'une distance correspondant tout au plus au double de la distance 15 qui sépare les points focaux des lentilles sphériques. 5. Dispositif selon la revendication 4S caractérisé en ce que la surface support d'image est plane. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface support d'image est préfabriquée, et en ce que les lentilles sphériques 20 sont disposées suivant un ordre qui est adapté aux zones présentant une luminosité et/ou une couleur différentes. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface support d'image entoure les hémisphères postérieurs des lentilles sphériques comme des calottes sphériques présentant partout la même distance par 25 rapport aux lentilles, 8. Dispositif selon la revendication 7S caractérisé en ce que la distance entre la surface support d'image et les lentilles sphériques correspond à la distance entre les points focaux et les lentilles sphériques. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 30 caractérisé en ce que la surface support d'image est la surface d'un tissu3 d'une étoffe ou d'un matériau analogue, de préférence d'un tissu comprenant des fils à effets particuliers ayant un pouvoir réfléchissant important. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la couche support d'image présentant la surface support 35 d'image est translucide. 71 30892 12 2103501 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 103 caractérisé en ce que la surface support d'image est constituée par une couche sensible à la lumière. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les zones de luminosités et/ou couleurs différentes sont réalisées par un processus photochimique.