Brevet FR2561006A1 — publié le 19850913

DISPOSITIF AUDIOVISUEL A CASSETTE, CASSETTE ET PROJECTEUR OU VISIONNEUSE POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE DISPOSITIF. L'invention se rapporte à la présentation, soit par projec- tions, soit par visionneuse, d'images fixes associées a' une bande sonore, l'ensemble réalisant un spectacle audiovisuel complet. On a déjà proposé, dans le brevet français 71 26736 de la Société "Retention Communication Systems Inc" dgassocier à un projecteur un chargeur contenant à la fois une bande magnétique sans fin et une pellicule photographique sans fin formant une boucle en vue de permettre, soit de visionner, soit de projeter sur un écran extérieur un film à vues fixes qui seront accompagnées de commentaires sonores appropriés. Cet appareil connu a un coût de réalisation élevé, à cause de la complexité des solutions adoptées pour effectuer les déplacements appropriés de la bande et de la pellicule, avec synchronisation du son et des images et pour obtenir la formation des images. En outre, la source d'éclairage se logeant à l'intérieur du boîtier, les problèmes d'échauffement sont difficiles à résoudre, de sorte qu'on ne peut utiliser qu'une puissance limitée. Selon le brevet français 76 36629 de la Société "Burafrica SRL", la bande sonore et le film sont contenus dans une cassette, les bobines débitrice et réceptrice de la bande étant disposées coaxialement aux bobines correspondantes du film. Cependant, l'entraînement du film est assuré par le même moteur que celui de la bande et il faut alors prévoir un mécanisme compliqué d'arrêt du film à chaque image. Cette disposition ne permet pas de réaliser de façon commode la commande électronique de la synchronisation et de l'indexation des images. Par ailleurs, cet appareil présente le même inconvénient important que celui du premier brevet français susvisé, en ce qui concerne la source d'éclairage. Aucune focalisation du faisceau d'éclairage sur la pellicule n'est en outre prévue. L'invention se propose de réaliser un dispositif audiovisuel à cassette de réalisation et de manipulation très simples, qui soit exempt des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur. Elle a pour objet un dispositif audiovisuel comportant un projecteur ou une visionneuse et des cassettes interchangeables, contenant chacune un film à vues fixes agencé pour défiler devant une fenêtre de projection et une ouverture permettant son éclairement et une bande magnétique agencée à la fois pour recevoir un enregistrement sonore et l'inscription d'informations de commande de l'avance du film en synchronisation avec le son, tandis que le projecteur ou la visionneuse comporte des moyens de lecture de la bande magnétique, des moyens d'entraînement du film et de la bande et des moyens de lecture desdites informations de commande et de commande du déplacement et de la position du film en réponse auxdites informations, caractérisé par des moyens de projeter, à partir d'une source extérieure à la cassette et à travers ladite ouverture de celle-ci, un faisceau lumineux focalisé apte à éclairer la portion de film située en regard de la fenêtre de projection. Elle a encore pour objet une cassette et un projecteur ou une visionneuse destinés à la mise en oeuvre d'un tel dispositif. D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'inven- tion apparaîtront clairement à la lumière de la description ci-après. Au dessin annexé La figure 1 est une coupe, suivant aa' de la figure 2, d'une cassette conforme à l'invention, que Les figures 2 et 3 montrent en coupe suivant bb' et cc' de la figure 1 La figure 4 est une vue de profil t La figure 5 illustre le film ; La figure 6 est un schéma des cricuits de synchronisa tion des images par rapport à la bande magnétique ; La figure 7 illustre le fonctionnement ; La figure 8 représente un mode d'exécution d'une visionneuse, dont La figure 9 représente le mécanisme de transport du film, et La figure 10 représente un dispositif de suppression temporaire du défilement de l'image sur l'écran. Une galette débitrice 1 (figures 1 et 2) permet, comme dans une cassette sonore standard, le déroulement d'une bande magnétique, située à la partie inférieure de la cassette. Des galets 2 et 3 positionnent la bande devant des ouvertures 4 et 5 de la cassette qui permettent respectivement l'application des têtes magnétiques et l'entraînement par le cabestan et son galet presseur. La galette réceptrice 6 est également conforme à celles des galettes des cassettes standards et un presseur de bande 7 assure le contact de la bande sur la tête magnétique. La vue en coupe cc' effectuée au niveau du film (figure 3) montre la bobine débitrice 9 située sur le même axe et tournant à une vitesse différente de celle de la galette de la bande magnétique située en dessous. Le film tourne autour du galet lisse 10 et libre sur son axe et passe devant la fenêtre de projection 11 mieux visible sur la vue de côté figure 4. Le débiteur 12 assure l'entraînement du film qui va ensuite s'enrouler sur la bobine réceptrice 13. Une ouverture 8 située à la base de la cassette permettra l'éclairement du film grâce à l'introduction d'un miroir de renvoi solidaire de la visionneuse ou du projecteur. Ce miroir pourrait à la rigueur être incorporé en permanence à la cassette. Lors de la présentation de la cassette dans l'appareil de visualisation, trois axes cannelés pénètrent respectivement dans les galettes et bobines débitrices, dans les galettes et bobines réceptrices et dans le débiteur d'entraînement du film. Les axes cannelés des galettes et des bobines sont constitués de deux parties coaxiales montées pour pouvoir tourner à des vitesses différentes et dans des sens différents. Le débiteur 12 de la figure 3 est lié à un axe également cannelé (34, figure 8) et permet le transport avant ou arrière dudit film. Ce dernier axe cannelé fait évidemment partie de la visionneuse ou du projecteur. Le film pourra être du type standard connu sous le nom de "Super 8", avec des images horizontales de surfaces sensiblement plus grandes que celles utilisées en cinéma d'amateur ; mais tout autre format peut être envisagé sans sortir du cadre de l'invention. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le film, de largeur 8 mm, sera utilisé conformément à la figure 5, avec une image 14 de largeur égale à deux fois le pas des perforations 15, soit environ 8,4 mm. Deux pistes optiques sont utilisées pour obtenir un bon positionnement des images dans la fenêtre et assurer l'identification du numéro de la vue, grâce à un codage adéquat.Une première piste, repérée 16 et située du côté des perforations 15, sert à la détection du centrage de la vue dans la fenetre, grâce par exemple à deux cellules photo-électriques (30, figure 6 > situées dans l'appareil de visualisation et détectant la lumière transmise par la piste 16 du film ; ces cellules permettent d'assérvir le moteur 32 d'entraînement du débiteur 12 de la figure 3. I1 est à noter qu'un positionnement mécanique est toujours possible malgre le fait qu'il existe deux perforations par pas, grâce au fait que le nombre des cannelures du débiteur est égal à la moitié du nombre de dents s'engrenant dans le film. Ce dernier devra évidemment être bien positionné lors de son montage dans la cassette. Une deuxième piste optique 17 comporte par exemple une zone de codage binaire à 9 ou 10 bits, les zones délimitées par les traits verticaux étant claires ou noires pour représenter respectivement les "1" ou les t0" du code binaire. Au niveau de la bande magnétique sonore, au moins deux pistes sont prévues, l'une constituant le support des informations de synchronisation des images, selon le principe bien connu dit à "deux tons", l'autre étant réservée à l'enregistrement sonore. On va toutefois décrire, en se référant à la figure 6, un mode d'exécution préféré qui, afin de conférer le maximum de possibilités à l'appareil, met en oeuvre quatre pistes "son" disposées selon le standard des cassettes sonores stéréo réversibles. Deux de ces pistes sont utilisées pour l'enregistrement du son, tandis que les deux autres permettent l'indexation des images, avec en particulier la possibilité de recherche rapide d'une séquence. La deuxième piste "son", disponible pour l'enregistrement, est par exemple intéressante dans l'enseignement d'une langue : l'élève peut en effet s'enregistrer à titre de contrôle autant de fois qu'il le désire. Elle pourra également servir à la réalisation de cassettes bilingues, un commutateur étant alors prévu sur le projecteur ou la visionneuse pour le choix de la langue. A la figure 6, on a représenté deux tetes de lecture 19 et 20 qui lisent respectivement les deux pistes d'indexation, dont l'une vaut "0" en binaire et l'autre "1". Un signal à basse fréquence de durée égale à une fraction de seconde est enregistré sur chacune des deux pistes de manière à représenter un mot binaire dont la lecture s'effectue à partir des signaux délivrés par des formeurs 21 pour le niveau "1" et 22 pour le niveau "0". Le principe de la lecture sera mieux compris en considérant la figure 7 dont les deux premières lignes représentent les signaux F1 = 0 attaquant le formeur 22 et les signaux F2 = 1 attaquant le formeur 21. Après détection et mise en forme, ces signaux sont envoyés vers un circuit OU 24 qui reconstitue l'horloge H, vers un circuit ET 25 qui délivre un signal de synchronisation S de début de mot, et vers une bascule 23 de type "SUR" sur la sortie Q de laquelle apparaît le mot M binaire série dont les poids sont indiqués sur la dernière ligne de la figure 7. Le mot binaire M et les signaux H et S sont exploités par un microprocesseur 26 qui reçoit par ailleurs la représentation parallèle d'un mot binaire lu par les cellules photo-électriques 28 placées dans l'appareil de visualisation et qui lisent la piste optique 17 de la figure 5. Le microprocesseur charge donc le mot binaire série issu de la bande magnétique et agit comme un comparateur pour provoquer le transport du film avec ses signaux de sortie qui agissent sur le moteur 32 à travers le circuit de commande 31. Le déclenchement de la lecture du mot binaire parallèle du film et le positionnement de ce film sont assurés par les deux cellules 30, qui lisent la piste optique de positionnement 16 et attaquent le circuit de commande 31. Cette disposition fait appel à des circuits connus de l'homme de l'art et pourrait être simplifiée et utiliser des circuits logiques câblés à la place du microprocesseur; elle prend tout son intérêt dans la réalisation des versions les plus élaborées, dites interactives. Le but recherché est alors de permettre à l'utilisateur, d'agir sur le déroulement de la séquence en exerçant une action au moyen du clavier 27 de la figure 6. Le principe de fonctionnement est alors le suivant : un certain nombre de "points de choix" sont prévus tout au long du déroulement de la cassette et, à chaque fois qu'un tel point est atteint, un long mot binaire série est lu sur les pistes d'indexation et mémorisé par le microprocesseur qui interrompt le défilement de la bande sonore dès le chargement complet de ce long mot. Ce long mot binaire série comporte les différents choix possibles pour l'utilisateur, qui peut alors les exercer au moyen d'une des touches du clavier 27, dont le nombre figuré n'est pas limitatif.Le choix sera le plus souvent un numéro d'image et le micropro cesseur, par l'intermédiaire du fil repéré MS, pourra agir sur le moteur de défilement du son (non figuré) pour atteindre la plage sonore correspondant au numéro choisi, tandis que le circuit de commande 31 agira de même au niveau de la bande image. Ce dispositif permet aussi bien de découper la cassette en séquences (histoires séparées, cours ou leçons) au moyen d'un menu donné par la première image, que de réaliser des jeux avec des questions posées à l'utilisateur, qui répond par le truchement du clavier et "saute" ainsi à la plage prévue, en fonction de sa réponse (questions dans des leçons ou jeux de parcours). Cette possibilité d'interactivité entre l'utilisateur et le dispositif augmente considérablement son intérêt didactique. Pour la réalisation de jeux, un compteur lié au microprocesseur peut indiquer le score et un clavier plus complet peut être relié à la visionneuse par une prise prévue et connectée au microprocesseur. La réalisation de tous ces organes est à la portée de l'homme de l'art. Des simplifications peuvent être apportées au dispositif décrit si l'on ne désire pas une indexation totale des images dans toutes les conditions de marche avant et arrière et il est alors possible de ne lire que le premier signal qui suit le signal de synchronisation S et, correspondant au plus petit poids, donne donc la parité ; cela sera suffisant pour faire avancer le film en pas à pas. La figure 8 montre une cassette insérée dans une visionneuse conforme à l'invention. La cassette 33 vient s'engager de telle sorte que les axes cannelés 34 viennent entraîner les bobines et galettes du film et de la bande. Un miroir 35, solidaire de la vision neuse, vient se positionner dans le faisceau lumineux issu d'une source de lumière 36. Un miroir sphérique 37 et un condenseur 38 focalisent le faisceau, tandis qu'un miroir plan 39, avantageusement du type dichroïque pour réduire l'échauffement du film renvoie le faisceau vers le miroir 35. Un objectif 40, situé à l'extérieur de la cassette, permet l'obtention d'une image nette dans le plan de l'écran dépoli 41 après renvoi par un miroir plan 42. On a représenté de manière symbolique à la figure 8 des cellules photo-électriques 43 et 44, situées dans le plan net, et qui remplissent les fonctions, décrites plus haut, de positionnement du film et d'identification du numéro de la vue. Les têtes de lecture de la bande magnétique 45 pénètrent dans la cassette, par exemple sous l'action d'un bouton de commande 46. Le mécanisme d'avancement de la bande magnéti que au moyen d'un cabestan et d'un galet presseur est classique et conforme à celui des magnétophones à cassette g il n'a pas été représenté pour ne pas embrouiller la figure. Le mécanisme de transport du film est représenté figure 9, selon une coupe dd' de la figure 3. L'axe cannelé 52 qui s'engage dans le débiteur (12, figure 3) est entraîné par un moteur de transport 54. L'axe cannelé 47 s'engage dans la bobine réceptrice du film et est coaxial avec l'axe cannelé 48 qui assure la même fonction pour la bande magnétique et qui est guidé dans un palier 49. Ces deux axes sont entraînés par deux poulies 50 et 51 qui leur sont liées par friction. La poulie 51 est directement entraînée par une courroie 55 et la poulie 53 placée sur l'axe moteur. Les rapports de diamètres sont évidemment calculés pour assurer la bonne tension du film en tenant compte de la variation de son diamètre d'enroulement. La poulie 50 fait partie du dispositif de tension de la bande magnétique et reçoit une courroie liée au moteur de la partie son. Les axes des bobines et galettes débitrices sont agencés de la même façon et sont sollicités au moment du rembobinage. Ces différents mécanismes sont très voisins de ceux utilisés dans les magnétophones et seront facilement réalisés par lthozze de l'art qui pourra en imaginer de nombreuses variantes sans sortir du cadre de l'invention. La figure 10 illustre un perfectionnement destiné, d'une part, à augmenter le confort visuel lors de l'utilisation d'une visionneuse, d'autre part, à permettre la réalisation d'un projecteur utilisant les cassettes. Le problème qui se pose dans les deux cas est de reporter les cellules photo-électriques de lecture des pistes optiques sur un cadre centré sur l'axe de l'objectif et placé devant celui-ci, dimensionné de telle sorte qu'ils n'intercepte pas le faisceau image lors de la projection. Dès que le dispositif de transport du film est sollicité, une lentille supplémentaire convergente 57 est introduite, sous l'action par exemple d'un électro-aimant 61, entre le film 56 et l'objectif normal 58, ceci pour diminuer la focale et mettre au point précisément sur le plan du cadre 59 qui porte les cellules 60. Dans le cas de la visionneuse, l'introduction de la lentille supplémentaire provoque une défocalisation de l'image pendant son transport et évite ainsi l'effet, susceptible d'être désagréable, du défilement d'une image nette, surtout dans le cas où l'appareil interactif engendre le défilement d'une longueur notable du film. Dans le cas d'un projecteur, cette disposition présente les mêmes avantages au niveau du confort visuel et permet d'introduire les cellules photo-électriques dans le projecteur et non sur l'écran de projection, rendant l'appareil universel et compatible avec l'utilisation d'un écran standard. Revendications de brevet 1. Dispositif audiovisuel comportant un projecteur ou une visionneuse et des cassettes interchangeables, contenant chacune un film à vues fixes agencé pour défiler devant une fenêtre de projection (11) et une ouverture (8) permettant son éclairement et une bande magnétique agencée à la fois pour recevoir un enregistrement sonore et l'inscription d'informations de commande de l'avance du film en synchronisation avec le son, tandis que le projecteur ou la visionneuse (figure 8) comporte des moyens de lecture (36) de la bande magnétique, des moyens d'entraînement du film et de la bande et des moyens de lecture desdites informations de commande et de commande du déplacement et de la position du film en réponse auxdites informations, caractérisé par des moyens de projeter, à partir d'une source (36) extérieure à la cassette et à travers ladite ouverture (8) de celle-ci, un faisceau lumineux focalisé apte à éclairer la portion de film située en regard de la fenêtre de projection (11). 2. Dispositif audiovisuel conforme à la revendication 1, caractérisé par la présence, dans la cassette, d'un débiteur (12) d'entraînement du film, ce débiteur étant lui-même entraîné par un axe cannelé (52) appartenant au projecteur ou à la visionneuse et commandé de manière indépendante de la commande d'entraînement de la bande. 3. Dispositif audiovisuel selon la revendication 2, caractérisé par la présence sur le film d'une première piste (16) codée optiquement permettant le positionnement du film devant la fenêtre de projection au moyen de détecteurs photo-électriques (30) appartenant au projecteur ou à la visionneuse et à partir desquels est asservi un moteur (32) d'entraînement du débiteur (12). 4. Dispositif audiovisuel selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par la présence sur le film d'une deuxième piste (17) codée optiquement permettant l'identification de chaque image au moyen d'un mot binaire lu par un organe photoélectrique (28) de lecture parallèle appartenant au projecteur ou à la visionneuse. 5. Dispositif audiovisuel selon la revendication 4, caractérisé par la présence sur la bande d'au moins une piste sur laquelle est enregistré, pour chaque image, un mot binaire série qui en définit le numéro et par des moyens de comparaison (26), incorporés à la visionneuse ou au projec- teur, entre ledit numéro d'image et celui qui est lu par ledit organe de lecture parallèle (28). 6. Dispositif audiovisuel selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bande comprend deux pistes sur lesquelles sont enregistrés, pour chaque image, deux signaux binaires série, des moyens logiques (23-24-25), incorporés au projecteur ou à la visionneuse, assurant la génération, à partir desdits signaux binaires série, dudit mot binaire série (M), celle d'un signal d'horloge (H) destiné au pilotage desdits moyens de comparaison (26) et un signal (S > de début et de fin de chaque séquence d'enregistrement correspondant à une image. 7. Dispositif audiovisuel selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par des mots binaires série de longueur plus grande que celle des mots binaires susvisés, enregistrés sur la bande en des emplacements prédéterminés, et par des moyens (26-27), incorporés au projecteur ou à la visionneuse, de mémoriser lesdits mots de grande longueur, lesquels définissent chacun un menu de choix possibles pour l'utilisateur en ce qui concerne des séquences d'enregistrement et d'images correspondantes, et des moyens (31-MS) de commander le défilement du film et de la bande pour exécuter la séquence choisie. 8. Cassette destinée à être exploitée au moyen du dispositif selon la revendication 1, contenant un film à vues fixes agencé pour défiler devant une fenêtre de projection (11) et une ouverture (8) permettant l'éclairement du film et une bande magnétique agencée à la fois pour recevoir un enregistrement sonore et l'inscription d'informations de commande du déplacement et de la position du film en synchronisation avec le son, caractérisée en ce que ladite ouverture (8) est agencée pour permettre l'introduction d'un miroir (35) dans une position propre à projeter, sur la portion de film située en regard de la fenêtre de projection, un faisceau lumineux d'éclaira- qe provenant d'une source extérieur. 9. Cassette selon la revendication 8, comportant un accès aux têtes magnétiques d'un projecteur ou de la visionneuse sur l'un de ses chants, et caractérisée en ce que ladite fenêtre de projection est située sur le chant opposé, tandis que ladite ouverture d'éclairement (8) est disposée sur l'axe des grandes faces de la cassette. 10. Cassette selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que la bande magnétique qu'elle comporte comprend une piste libre permettant un enregistrement sonore supplémentaire. 11. Cassette selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un film diapositif de format "Super huit" sur lequel les images ont une largeur égale à deux pas des perforations, ladite première piste optique (16) de positionnement étant située au niveau desdites perforations et ladite deuxième piste (17) étant située du côté opposé pour assurer le codage des images. 12. Projecteur ou visionneuse à cassettes destiné à faire partie du dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une source lumineuse (36), des moyens de focalisation (37-38) du faisceau qu'elle engendre et des moyens de renvoi (39-35) dudit faisceau, lesdits moyens de renvoi comportant un miroir (35) agencé pour pénétrer à l'intérieur de la cassette au moment de la mise en place de celle-ci. 13. Projecteur ou visionneuse destiné à faire partie du dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits détecteurs et organes photoélectriques de lecture parallèle sont disposés dans un plan auxiliaire perpendiculaire à l'axe de l'objectif de projection entre celui et le plan normal de formation de l'image, des moyens (57-61) étant prévus pour provoquer la mise au point temporaire dans ledit plan auxiliaire pendant la commande du déplacement et du positionnement du film.