Brevet FR2086507A1 — publié le 19711231

La présente invention est relative à un dispositif d'exploration d'un support d'enregistrement en bande et, plus particulièrement, à un tel dispositif utilisé pour convertir les images d'un film cinématographique défilant continûment en signaux de télévision. 5 On utilise aujourd'hui largement le film cinématographique pour diffuser des programmes de télévision. L'utilisation d'un dispositif d'exploration à balayage par "spot" volant pour exploiter les images d'un film cinématographique défilant continûment, permet d'obtenir des images de télévision de très bonne qualité. 10 On connaît dans la technique de la télévision des dispositifs d'explo ration permettant de définir sur un film une plage d'exploration balayée par un pinceau lumineux suivant un réseau de lignes adjacentes, de manière que cette plage reste immobile relativement à ce film. Un tel dispositif comprend ordinairement un miroir rotatif. Cependant, un déplacement linéaire d'un tel 15 miroir ne se transforme pas en un déplacement linéaire de la plage d'exploration et il faut alors régler tre£ précisément les déplacements du miroir. En outre, ce miroir étant entraîné en rotation par un mécanisme, les éléments de ce mécanisme doivent être couplés avec une grande précision puisqu'après avoir atteint l'extrémité de sa course, le miroir doit revenir très rapidement 20 à sa position initiale, au départ de la course suivante. La présente invention a donc pour but de réaliser un dispositif d'exploration utilisable en télévision pour la diffusion de films cinématographiques, ce dispositif n'étant pas soumis aux limitations exposées ci-dessus. On atteint ces buts de l'invention avec un dispositif d'exploration 25 d'un support d'enregistrement en bande qui porte une série d'images, utilisable pour convertir les images d'un film cinématographique en signaux permettant la reproduction du film sur un récepteur de télévision, ce dispositif, qui est muni d'une fenêtre et d'un mécanisme d'entraînement pour faire circuler le support d'enregistrement dans cette fenêtre, étant caractérisé en ce 30 qu'il comprend (a) des moyens de génération, sensibles au déplacement du support dans la fenêtre pour en déduire un signal de synchronisation et (b) des moyens d'exploration commandés par ce signal pour explorer les images suivant un réseau de lignes adjacentes présentant un certain écartement, en synchronisme avec la position du support dans la fenêtre, et pour former des 35 signaux significatifs de l'image explorée. Au dessin annexé donné seulement à titre d'exemple : - la Fig. 1 est un schéma d'un dispositif d'exploration suivant l'invention ; - la Fig. 2 représente une fenêtre formant partie du dispositif 40 d'exploration de la Fig. 1, différentes positions successives d'une vue passant 71 .15501 2 2036507 dans cette fenêtre étant repérées sur cette figure pour indiquer les positions occupées par la vue lors des différents balayages d'exploration établis par le dispositif suivant l'invention ; - la Fig. 3 représente un autre mode de réalisation du dispositif 5 suivant l'invention ; - la Fig. 4 représente un troisième mode de réalisation du dispositif suivant l'invention, et - la Fig. 5 représente diverses formes d'ondes de signaux formés en différents points des dispositifs représentés aux Fig. 1, 3 et 4. 10 On se réfère au dessin, et plus particulièrement à la Fig. 1, où l'on a représenté un premier mode de réalisation du dispositif suivant l'invention. Un film cinématographique 11 (qui peut être en couleurs) circule dans un couloir de film 12 percé d'une fenêtre 13. Le film 11 est entraîné continûment dans le sens indiqué par la flèche, par une roue dentée 14 qui est mise en 15 rotation par un moteur 17. Le dispositif- de la Fig. 1 utilise un balayage par "spot" volant. Un tel balayage est bien connu dans la technique et présente diverses formes telles que celle décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 2 261 848. Il est donc inutile de le décrire ici avec plus de détail. Il suffira d'indi-20 quer qu'on fait apparaître sur l'écran d'un tube à rayons cathodiques 24 une plage balayée par ce spot au moyen d'un circuit de déviation horizontale 27 et d'un circuit de déviation verticale 28. Le pinceau lumineux issu de l'écran du tube 24 est repris par un système optique 41 qui le focalise sur le film 11, à travers la fenêtre 12. Il est clair que la plage balayée sur 25 l'écran est constituée par le réseau des lignes adjacentes qui sont balayées par un pinceau d'électrons, une image de cette plage étant formée sur le film 11. Comme représenté sur la Fig. 2, le bord inférieur de cette plage est projeté sur le film en repérage avec le "bord" supérieur d'une vue. Il est clair qu'étant donné le déplacement normal du film, le bord supérieur de 30 l'image se trouve en fait sur le bord inférieur du cadre qui limite cette image. Si l'on utilise le dispositif suivant l'invention pour explorer un film cinématographique en couleurs, trois cellules photoélectriques 48 sont disposées du côté du film qui est opposé à celui sur lequel on projette l'image de la plage d'exploration ou de balayage formée sur l'écran du tube, ces 35 cellules étant influencées par la lumière transmise par le film. Chaque cellule est sensible au rayonnement d'un certain domaine du spectre de manière que l'ensemble des signaux venus de ces cellules constitue une traduction complète des informations élémentaires portées par le film. Les sorties des cellules 48 alimentent un circuit video 44 qui forme des signaux de télévision 40 constituant une traduction des images du film 11. 71 15501 3 2086507 Suivant l'invention, le dispositif comprend des moyens permettant de déplacer la position de la plage d'exploration en synchronisme avec le défilement du film 11. En d'autres termes ces moyens permettent de régler la vitesse du balayage vertical pour qu'elle s'adapte à celle du film. Lorsqu'on 5 arrête la roue dentée 14 pour obtenir une projection fixe d'une image du film, ces moyens sont automatiquement mis hors service. Dans le mode de réalisation de la Fig. 1, ces moyens sont constitués par un élément de contact rotatif 51a formant partie d'un potentiomètre 51, cet élément étant entraîné directement en rotation par la roue dentée 14, par l'intermédiaire d'un engrenage 10 43. L'élément de contact 51a fait un tour pendant l'exploration complète de chaque image du film. En tournant, cet élément fait varier la tension de commande appliquée à un circuit 52 de réglage de la position verticale de manière à déplacer continûment la plage d'exploration dans le sens de déplacement du film -par une variation de la tension de polarisation appliquée aux 15 plaques de déviation verticale du tube 24. Sur la Fig. 1 on a représenté une source de tension continue connectée à l'élément de contact 51a mais il est clair que l'on pourrait également utiliser une source de tension alternative. On se réfère maintenant à la Fig. 2. Si l'on suppose que la fréquence de défilement du film 20 est de vingt images par seconde, ce qui est 20 une bonne approximation de la fréquence classique de dix-huit images par seconde utilisée pour les films du format Super 8, et si l'on suppose que l'exploration d'un tel film est conforme aux normes en usage aux Etats-Unis d'Amérique (soit 60 trames par seconde), chaque vue du film 11 est balayée trois fois tandis qu'elle circule comme indiqué sur la Fig. 2. L'élément 25 de contact 51a fait par conséquent un tour pendant 3 cycles d'exploration d'une vue. La hauteur réelle d'une vue du film est repérée par A sur la Fig. 2, cette hauteur étant mesurée à partir du bord sur lequel commence une exploration. La première exploration par le pinceau lumineux venue de l'écran du tube commence en X pour se terminer en XX. Le film circulant vers le bas, 30 du point de vue de la figure, la hauteur de la plage explorée de la vue est comprimée, d'une quantité qui dépend de la position relative des vues du film par rapport à la fenêtre 13, grâce à l'action du potentiomètre 51 et du circuit 52, comme repéré par A^ de manière à couvrir toute la hauteur A de la vue. La deuxième exploration démarre en Y et s'achève en YY. La trosieme explora-35 tion commence en Z et s'achève en ZZ. Les positions successives du bord supérieur de la vue après chacune des 3 explorations sont repérées par 1, 2 et 3 sur la Fig. 2. Plus particulièrement, la rotation de l'élément de contact 51a est synchronisée avec le déplacement du film grâce à la liaison 14, 43, comme 40 représenté sur la Fig. 1. L'élément de contact 51a tourne de 360° pendant 71.15501 4 2086507 que le pinceau lumineux émis par l'écran du tube 24 accomplit 3 balayages complets d'une vue du film. Comme on l'a vu plus haut, le film circule continûment dans le couloir 12 et l'on souhaite alors compenser ce déplacement du film en déplaçant la plage d'exploration parcourue par le pinceau lumineux, 5 en synchronisme avec le déplacement de ce film 11. On se réfère à la Fig. 1 où le circuit de déviation verticale 28 fournit une tension en dents de scie représentée en a_ sur la Fig. 5, cette tension présentant une amplitude X'. Ce signal alimente le circuit 52 par l'intermédiaire de la ligne A'. En outre, la tension dérivée de l'élément de contact 51a présente une forme d'onde de 10 pente négative constante (représenté en 1d sur la Fig. 5) et cette tension alimente le circuit 52 par l'intermédiaire de la ligne B'. Le circuit 52 additionne les signaux venus des lignes A' et B' pour en déduire le signal dont la forme d'onde est représentée en ç. sur la Fig. 5. Ce dernier signal alimente les électrodes de déviation verticale du tube 24. Comme représenté sur la 15 Fig. 5 en ç, l'amplitude positive W de la première demi-onde du signal est inférieure de Z' à l'amplitude X'. Il s'ensuit que la déviation verticale du pinceau d'électrons du tube 24 est diminuée d'une quantité correspondante pour comprimer ainsi la hauteur de la première plage d'exploration. Par conséquent, l'intervalle séparant deux lignes adjacentes du réseau de la plage 20 est réduit, du même coup, de la différence entre A et A^(voir Fig. 2) divisée par le nombre de lignes horizontales du réseau d'exploration. Cette compression correspond à la réduction de l'amplitude du signal de déviation verticale appliqué au tube. Si comme représenté en a et b à la Fig. 5, l'amplitude X' du signal de forme d'onde en dents de scie formé par le circuit 25 28 est égale à l'amplitude de la tension dérivée de l'élément de contact 51a, le signal complexe représenté en £ sur la Fig. 5 revient, à la fin de trois cycles d'exploration, à un niveau initial qui correspond aux conditions initiales du cycle d'exploration suivant. Il s'ensuit que la position de la plage d'exploration sur l'écran du tube 24 sera alors convenablement alignée 30 de manière que l'exploration de la vue suivante du film puisse commencer alors que celle-ci traverse le couloir 12. On remarquera, en liaison avec la forme d'onde ç de la 0g. 5 et en liaison avec la Fig. 2, que les trois cycles successifs de la forme d'onde complexe sont continûment décalés vers le bas pour que le réseau de la plage balayée par le pinceau lumineux émis par le 35 tube 24 suive la même vue tandis qu'elle descend, ce qui permet d'explorer trois fois successivement cette vue. « Si le déplacement du film est interrompu, en vue de la projection d'une seule image, la hauteur de la plage explorée par le tube 24 est rétablie à sa valeur maximale de manière que le pinceau lumineux issu de l'écran du tube 40 balaye la vue sur toute sa hauteur A. On a représenté sur la Fig. 5 en d l'effet d'une commande de projection fixe déterminée par l'installation d'une 71 15501 5 2086507 vue particulière dans une position d'arrêt, dans le couloir 12. Par exemple, si l'on arrête le film 11 à l'instant repéré par H, la rotation de l'élément de contact 51a s'arrête et la tension dérivée du potentiomètre 51 présente alors l'amplitude M. Ainsi, à partir de M, la tension établie par le poten-5 tiomètre reste constante de manière que la forme d'onde qui en résulte à la sortie du circuit 52 ait l'allure d'une dent de scie d'amplitude X' décalée vers le bas de N par rapport à l'axe de référence. Il s'ensuit que le pinceau d'exploration venu de l'écran du tube 24 est décalé lui aussi d'une hauteur correspondante de manière à placer ainsi la plage d'exploration sur la vue 10 à explorer et de manière à ajuster la hauteur de cette plage pour qu'elle couvre la hauteur totale A de la vue. Si, après cette projection fixe, le film redémarre, l'élément de contact 51a du potentiomètre 51 fournit une tension de polarisation d'amplitude M qui dépend de la position angulaire de l'élément 51a. Ainsi, comme le film et l'élément 51a repartent ensemble, la position de 15 la plage d'exploration et sa hauteur sont liées constamment au déplacement du film. Sur la Fig. 2, la hauteur H de la fenêtre 13 est au moins double de la hauteur A d'une vue, comme c'est le cas si l'on souhaite explorer, dans une position fixe, une vue du film sans avoir à régler la position de cette 20 vue par rapport à cette fenêtre. Cependant, si l'on ne souhaite pas obtenir des projections fixes, la hauteur de la fenêtre 13 percée dans le couloir 12 peut être seulement égale à 4A. 3 Pour que l'on soit assuré qu'une exploration démarre toujours sur le bord supérieur d'une vue, le balayage vertical doit être synchronisé avec 25 le déplacement du film. On peut obtenir cela au moyen d'un générateur de signaux de synchronisation 54 qui synchronise le balayage vertical 28, le balayage horizontal 27 et le moteur 17. On se réfère maintenant à la Fig. 3 où les éléments qui sont analogues à des éléments représentés sur la Fig. 2 sont repérés par le même nombre. La 30 Fig. 3 représente un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le décalage de la position de la plage d'exploration est obtenu par des moyens différents. Dans ce mode de réalisation on utilise une génératrice tachymé-trique 103 entraînée par la roue dentée 14 pour former une tension périodique constituée par une suite d'impulsions dont le nombre dépend de la longueur de 35 film ayant circulé dans le couloir.» Les impulsions fournies par la génératrice sont comptées par un compteur en anneau 104. Le compteur 104 comprend des échelons de comptage en nombre correspondant au nombre d'impulsions formées par la génératrice 103 pendant la projection d'une seule vue du film. A chaque comptage le compteur produit une tension de sortie dont l'amplitude 40 est représentative de l'échelon de comptage atteint. Le réglage du compteur 104 71 15501 6 2086507 est tel que la tension de sortie s'accroît par incrément à chaque comptage successif. Lorsque le compteur termine un cycle de comptage, la tension de sortie est rétablie à sa valeur initiale. Cette génératrice tachymétrique et ce compteur en anneau sont bien connus dans la technique et, par conséquent, 5 on ne les décrira pas plus en détail ici. La génératrice 103 est couplée à la roue dentée 14 par un train d'engrenage (non représenté) qui permet à la génératrice de former plusieurs impulsions pendant la rotation de la roue dentée qui entraîne une seule vue du film. A chaque impulsion produite par la génératrice 103, la tension de 10 sortie du compteur 104 varie par incrément ce qui agit sur le circuit 52 de manière à déplacer la plage d'exploration dans le sens de défilement du film. Bien que le dispositif de la Fig. 3 ne donne qu'une approximation de l'exploration précise obtenue avec le dispositif de la Fig. 1, il présente 15 l'avantage d'éliminer l'organe électro-mécanique constitué par le potentiomètre . La précision'du dispositif de la Fig. 3 peut être accrue autant que souhaité par un accroissement du nombre des échelons de comptage du compteur en anneau, ce qui accroît le nombre des impulsions produites par la génératrice 103 pendant l'exploration d'une seule vue du film. 20 0n remarquera que l'entraînement du film doit s'arrêter rapidement et avec précision, à chaque fois que le compteur en anneau est mis hors service, pour que ce compteur et l'entraînement du film démarrent toujours en synchronisme après un arrêt. On se réfère maintenant à la Fig. 4 où l'on a représenté un troisième 25 mode de réalisation de l'invention. Les organes analogues à des organes représentés sur la Fig. 1 sont repérés par le même nombre. Ici la roue dentée 14 est couplée mécaniquement à un disque 120 dont le coefficient de transmission optique varie progressivement d'une valeur élevée à une valeur faible lorsqu'on tourne sur le disque. En outre, une source de rayonnement telle 30 qu'une lampe 122 dirige son rayonnement vers le disque et un organe photosensible tel qu'une cellule 123 recueille le rayonnement transmis par le disque. Ainsi, tandis que ce disque tourne dans le sens des aiguilles d'une montre le rayonnement tombant sur la cellule s'affaiblit progressivement de manière qu'une tension régulièrement décroissante soit fournie par la cellule. Ainsi, la tension fournie par la cellule décroissant, le circuit 52 peut fonctionner comme indiqué précédemment pour déplacer la plage d'exploration en synchronisme avec le film 11. 35 71 :15501 7 2086507 REVENDICATIONS - 1. - Dispositif d'exploration d'un support d'enregistrement en bande qui porte une série d'images, utilisable pour convertir les images d'un film cinématographique en signaux permettant la reproduction du film sur un récep-5 teur de télévision, ce dispositif, qui est muni d'une fenêtre et d'un mécanisme d'entraînement pour faire circuler le support d'enregistrement dans cette fenêtre, étant caractérisé en ce qu'il comprend (a) des moyens de génération, sensibles au déplacement du support dans la fenêtre pour en déduire un signal de synchronisation et (b) des moyens d'exploration com-10 mandés par ce signal pour explorer les images suivant un réseau de lignes adjacentes présentant un certain écartementj en synchronisme avec la position du support dans la fenêtre,et pour former des signaux significatifs de l'image explorée. 2. - Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le signal 15 formé par les moyens de génération réagit sur les moyens d'exploration de manière à corriger la position de la plage couverte par le réseau des lignes d'exploration et de manière à comprimer l'intervalle séparant ces lignes. 3. - Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le signal 20 formé par les moyens de génération est significatif de la position de l'image explorée par rapport à la fenêtre, des moyens formant un second signal qui commande un déplacement incrémentiel des lignes du réseau couvrant la plage d'exploration de manière que la dimension de cette plage qui est parallèle à la direction du déplacement du support soit 25 égale à la dimension correspondante des images, un circuit additionnant ces deux signaux pour que le signal résultant commande le fonctionnement des moyens d'exploration. 4. - Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de génération comprennent un composant électrique dont l'impédance varie 30 en fonction de la position d'un élément de contact mobile entraîné par le mécanisme d'entraînement du support. 5. - Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de génération comprennent des moyens couplés au mécanisme d'entraînement du support en bande pour former une suite d'impulsions électriques 35 fonctions du déplacement de la bande dans la fenêtre, des moyens de comptage comptant ces impulsions pour en déduire un signal significatif du nombre d'impulsions décomptées, ce signal alimentant les moyens d'exploration. 6. - Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens 40 de génération comprennent un organe rotatif entraîné par le mécanisme d'entraînement de la bande, cet organe présentant un coefficient de 71 15501 8 2086507 transmission optique qui varie progressivement d'un point à un autre de l'organe, situés sur une circonférence centrée sur l'axe de l'organe, une source pour diriger un rayonnement vers cet organe et des moyens sensibles au rayonnement transmis par l'organe pour en déduire un signal de sortie fonction de ce rayonnement. - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement fonctionne suivant un premier mode pour déplacer la bande dans la fenêtre et suivant un second mode pour immobiliser cette bande par rapport à cette fenêtre, les moyens d'exploration balayant l'image explorée de la bande suivant un réseau couvrant une plage de dimensions égales à celles de cette image quand le mécanisme fonctionne suivant le second mode, ces moyens balayant l'image explorée suivant un réseau couvrant une plage plus petite que l'image quand le mécanisme fonctionne dans son premier mode, de manière à compenser alors le déplacement de l'image. - Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplitude du signal formé par les moyens de génération est fonction de la position d'une image par rapport à la fenêtre. - Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens d'exploration comprennent un pinceau de rayonnement qui balaie chaque image, des moyens photosensibles convertissant le rayonnement transmis par l'image en signaux significatifs de celle-ci. - Dispositif conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens d'exploration comprennent un tube électronique de télévision dont l'écran est balayé par un pinceau d'électrons sur une certaine plage, un système optique formant une image de cette plage sur les images de la bande qui circule dans la fenêtre.