Brevet FR2621729A1 — publié le 19890414

L'invention présentée concerne un système de lecture optique à réflexion pour tout appareil programmable, et plus spécialement pour les instruments de musique mécanique. la particularité de ce système est qu'il fonctionne avec du papier blanc de qualité ordinaire, et que la lecture se fait non pas à travers le papier, mais sur le dessus ou le dessous, à l'aide d'éléments photosensibles à réflexion. Le tracé peut se faire par crayon à graphite ou par n'importe quel autre procédé générant un contraste foncé clair, tel que encore, impression, photocopie, etc... La lecture d'un support transparent est également possible en plaçant un élément clair sous le support à l'em- placement de la lecture. Lors de l'utilisation d'un support perforé, l'élément placé sous la lecture doit être foncé. La tête de lecture se compose d'autant d'éléments que de fonctions (touches, notes) existant dans l'appareil, et se présente perpendiculairement au sens de défilement du support (papier). Elle peut aussi se présenter inclinée, en quinquonce, ou décalée de toute autre manière. Il est également possible d'avoir un support fixe et une tête de lecture mobile. La vitesse de défilement est définie au départ, ou programmable. Le système de programmation (notation) est sensiblement le même que celui du carton ou papier perforé de conception classique, c'est à dire qu'il se compose de traits linéaires, de longueur proportionnelle à la durée des fonctions (notes). Les fonctions (notes) se trouvent réparties sur la largeur du support. Ces programmations (notations) peuvent être élaborées manuellement à l'aide de pochoirs ou grilles, qui donnent la gamme des fonctions (notes) disposées sur la largeur du papier, et les différentes durées (valeurs) des fonctions (notes), sous forme de cases perforées, plus ou moins longues, qui sont à remplir et servent à guider le crayon à papier. Un autre procédé de programmation (notation) se fait à l'aide d'un clavier électrique, qui actioJirie oes stylos ou crayons qui impressionnent le papier, qi d'3e à la vitesse définie sur ce dispositif. Une imprimante reliée à un ordinateur peut servir à l'élaboration de programmes (musiques) écrits de cette façon. La bande ainsi programmée (notée) peut être lue sur un dispositif tel que le suivant la tête de lecture est constituée d'éléments émetteurs récepteurs photosensibles, qui, côte à côte, peuvent être séparés par des parois, pour empêcheur les influences transversales mutuelles. Le tout peut être pris dans un boîtier pivotant ou amovible pour pouvoir interrompre le programme et enlever le papier à volonté. Le papier décrit un double S léger à l'emplacement de la lecture pour éliminer d'éventuelles vrilles. Une légère tension est également nécessaire pour maintenir la distance papier-lecture définie au départ. Une électronique reçoit et traite le signal qui peut être analogique ou numérique. Ce signal peut être utilisé à la sortie pour actionner les relais les plus divers. Lé prototype réalisé est un orgue mécanique de type classique, tuyauterie en bois, soufflerie manuelle, sommier, le tout pris dans un buffet. Cet orgue possède 56 touches (notes) chromatiques et 56 soupapes pneumatiques individuelles qui assurent l'alimentation de chaque tuyau. Ce système pneumatique est commandé par des électrovannes miniatures qui se trouvent sur le sommier (bottier servant à la distribution de l'air comprimé à chaque tuyau), reliées par un câblage à l'unité électronique de la lecture. Les électrovannes peuvent se trouver également à un autre endroit de l'orgue. En ce cas, elles seraient reliées au sommier par un tuyau. On peut aussi équiper les instruments de conception classique déjà existants en intercalant cette commande élec tropneumatique entre lecture et sommier. Il suffit d'adapter les électrovannes tlU siqiial demandé (dépression-vide-pression), ou, évenLuellement, lors de commandes purement mécaniques, de rajouter des soufflets transformant le signal mécanique en signal pneumatique. Le système de lecture initial ne doit pas être supprimé, mais selon le montage les deux peuvent fonctionner indépendamment. L'unité électronique se compose d'un amplificateur à transistors et d'un élément Trigger réglable qui reçoit l'information linéaire et analogique de la photocellule à transistor. Le réglage se fait à l'aide d'un potensiomètre. On décide au départ à quel gris le Trigger doit basculer dans un sens ou dans l'autre, numérique ou analogique. Ce dispositif est nécessaire pour la commande d'un instrument de musique ou d'une machine répondant à un signal de type O - 1. Pour les instruments électroniques, mais aussi pour les pianos, un signal analogue pourrait être utilisé pour signifier les attaques, maintiens et chutes modulables et analogues, de même pour des machines diverses, où le dégré de gris, ou simplement la largeur et la forme du trait (triangle, rectangle, ovale, etc ...) peuvent fournir des renseignements supplémentaires (vitesse, force, couleur, etc....). Côté entrée de l'unité électronique, se trouve un connecteur à 60 broches, dont 56 entrées de notes, plus l'alimentation On peut brancher ici plusieurs têtes de lecture ou un clavier électrique. En effet, ce prototype est conçu pour des utilisations diverses I) le jeu sur l'orgue à l'aide du clavier indépendant. 2) élaboration et correction des bandes sur l'instrument même à l'aide des pochoirs. Plusieurs têtes de lecture sont nécessaires pour les différents modèles d'orgue qui vont être équipés avec ce système. Ces têtes de lecture ont un nombre de phototransistors correspondant au nombre de touches du modèle choisi : 27, 28, 32, 42, 45, ou 56 touches, et dont l'espacement varie entre 2 et 4,5 mm. Pour les espacements de moins de 4mm, il faut utiliser des fibres optiques intercalées entre le papier et les photocellule à transistors en raison des dimensions de ceux-ci. Pour les espacements de 4mm ou plus, il existe des photocellles à transistors avec émetteur et récepteur combinés dans le même boîtier. Une alimentation régularisée et un potentiomètre par photocellule à transistor sont nécessaires pour égaliser d'éventuelles différences de fabrication lors du réglage avec un blanc - gris - noir de référence. 3) vérification et correction des bandes enregistrées en direct sur le dispositif de notation. 4) élaboration de bandes-mères pour la confection de cartons perforés de différents modèles. Il suffit d'agrafer le papier noté au carton vierge et de les perforer ensemble, le tracé du papier servant de repère. 5) contrôle lors de la multiplication des papiers à l'aide du copieur décrit ci-dessous il s'agit d'une tête de lecture munie de son système électronique prévu pour actionner des électrovannes. Ces électrovannes actionnent simultanément un ou plusieurs dispositifs de traçage. La bande-mère défilant sur ce dispositif est donc multipliée autant de fois qu'on le désire. Le système de lecture optique à réflexion semble particulièrement bien adapté à la commande d'instruments de musique mécanique tels que : orgues, pianos, percussions, violons, accordéons, etc..., ou d'instruments combinés comme orchestrions, orgues de foire, et autres. Mais il est également envisageable de commander tout autre procédé technique où différents éléments doivent être mis en marche ou arrêtés selon un programme défini : labora toires, tissages, conduite d'engins, robotique, etc... Par rapport aux systèmes existants, celui-ci présente les avantages suivants 1) facilité de notation : un simple crayon à papier suffit. 2) facilité de correction : une gomme suffit, et le papier peut être coupé et recollé à volonté, sans influence sur la lecture. 3) support économique : par exemple papier qualité machine à écrire 80g, en rouleaux. 4) durée de vie importante : le tracé d crayon devient inaltérable après le passage d'un vernis. 5) visualisation compréhensible du déroulement du programme cette invention revêt donc une grande importance sur un plan pédagogique. 6) dispositif opto-électronique très économique. 7) durée de la programmation illimitée. Par rapport aux systèmes existants (perforation, balayage laser, bande magnétique, papier ou carton perforé, eprom, etc...), ces avantages sont réellement significatifs. REVENDICATIONS i) Dispositif de lecture optique a réflexion pour instruments de musique mecanique ou tout autre appareil programmable, utilisant indifferemment soit du papier ordinaire avec un tracé au crayon graphique soit un carton ou papier perforé avec ajout d'un élément fonce ou clair sous la tête de lecture, Caractérisé en ce quel comporte une tete de lecture constituée d'éléments "émetteurs-récepteurs2, photosensibles disposes cote à côte et séparés par des parois, et une électronique de traitement de signal analoqque ou numérique. 2j Dispositif selon ia revendication i caractérise en ce que les éléments émetteurs-récepteurs sont des photo-transistors.