Brevet FR2641381A1 — publié le 19900706

Dans la presente description, on appellera - 'générateur d'imagez tout dispositif produisant une image, tel que tube cathodique, écran a cristaux liquides, ecran à plasma, à therPolumfnescence, générateur d'hologramme ou tout autre systeme produisant des images à 2 ou 3 dimensions - image source' l'image produite par le générateur d'image ; par exemple, ai le générateur d'image est un tube cathodique, l'image source est portée par l'écran dudit tube - image virtuelle" l'image vue par le spectateur à travers un système optique (tel qu'une lentille de Fresnel) agrandissant l'image source - 'enveloppe', ou "structure enveloppante", tout dispositif souple, télescopique ou rigide, joignant le générateur d'image å la lentille de Fresnel - wélongateurw tout dispositif permettant, partir d'une base fixe, d'appliquer un mouvement rectiligne avant et arrière (ou vers le haut et vers le bas) à un objet que l'on souhaite faire se mouvoir.Cet élongateur pourra etre, par exemple, soit un vérin électrique, soit un moteur électrique fixe agissant, par l'intermédiaire d'une roue crantée, sur un rail cranté mobile. Lorsque 2 (ou 4) élongateurs auront la meme fonction, ils seront synchronisés. La présente invention concerne un système destiné à agrandir toute image source, et a télécommander cet agrandissement. On constate qu'il existe des facteurs techniques, financiers et connier- cipaux qui limitent le confort et l'attrait des systemes de télévision actuellement sur le marché, en particulier - les dimensions réduites des écrans cathodiques des téléviseurs grand public (image source faisant 68 cm de diagonale), toute augmentation notable de dimension entraînant des coûts de fabrication prohibitifs (exemple: 82 cm, 95 cm de diagonale ou plus) - la faible luminosité etlou le court très élevé des systèmes de vidéoprojection - les difficultés de mise au point des écrans plats à cristaux liquides faible rendu des couleurs) - le cobt très élevé, pendant encore vraisemblablement une décennie, des écrans plats à plasma polychromes et de grande diagonale (supérieure à 70 cm). L'introduction de la Haute Définition augmentera encore les coûts de fabrication dès que l'on souhaitera obtenir une image source de grande dimension par quelque générateur d'image que ce soit. Par ailleurs, l'utilisation des lentilles de Fresnel que l'on place devant des générateurs d'image, selon l'art antérieur (voir les brevets français nO 1.346.696 et nO 1.379.018 et le brevet belge nO 628.899), présente les inconvénients suivants - positionnement approximatif de la lentille du fait de la mise en place manuelle de cette dernière - reflets parasites dus aux sources de lumière incidente - dépits de poussière, tant sur l'écran du générateur d'image que sur les faces de la lentille de Fresnel - distorsions importantes de l'image virtuelle dès que le spectateur s'éloigne de l'axe de symétrie de la lentille de Fresnel. En revanche, la présente invention optimise, pour un court de fabrication donné, la qualité et la grandeur de l'image virtuelle. La technique concernant l'utilisation des lentilles de Fresnel selon le brevet français nO 2.472.197 permet de remédier aux 2 derniers inconvénients cités ci-dessus par des solutions spécifiques qui ne sont pas reprises dans la présente invention. La présente invention apporte les améliorations suivantes - positionnement variable, précis, rapide et télécommandé de la lentille de Fresnel par rapport au générateur d'image - diminution, voire suppression des reflets parasites - suppression des dépôts de poussière, tant sur le générateur d'image que sur les faces de la lentille de Fresnel. Pour rendre concrète la description des dispositifs selon la présente invention, nous utiliserons conne générateurs d'image, à titre d'exemple, des téléviseurs. Les figures LA et 1B sont des vues partielles représentant respectivement de face et de profil le dispositif selon la présente invention. Les figures 1C et 1D sont des vues partielles représentant respectivement de face et de profil une variante dudit dispositif. Les figures 2A et 2B sont des vues partielles représentant respectivement de profil et de dessus un système selon une variante dudit dispositif. Les figures 2C et 2D représentent, de profil, deux autres variantes dudit dispositif. Les figures 2E et 2F représentent partiellement un système vu de profil selon une autre variante dudit dispositif, respectivement en position étirée et en position rentrée. La figure 3A représente une vue de détail des figures 1B, 1D ou 2C. La figure 3B représente en perspective le cadre de la lentille de Fresnel avec les différents rails de guidage et élongateurs. La figure 3C représente une vue de détail des figures 1A, 1B et 3B. La figure 3D représente de profil le support mobile sur lequel est posé le téléviseur. La figure 4A représente un dispositif d'émission de télécommande infrarouge. La figure 4B représente un schéma global des dispositifs d'émission, de relais et de réception des télécommandes à infrarouge, ainsi que les systèmes pilotés. La figure 5 représente de face le système selon la présente invention dans le cas ou le générateur d'image est un téléviseur & écran plat panoramique, et ot les élongateurs horizontaux sont des vérins électriques. Les figures 5B, SC et 5D représentent de profil le système selon la présente invention dans le cas où le générateur d'image est un téléviseur à écran plat'panoramique ; la figure 5B représente le systeme avec les élongateurs rétractés ; la figure 5C représente le système avec les élongateurs allongés ; la figure 5D représente le système avec les élongateurs allongés et l'ensemble constitué du générateur d'image, du soufflet et de la lentille de Freenel, incliné vers l'avant. La figure 6 représente en perspective un concept de channe audiovisuelle selon la présente invention. Sur les figures 1A, 1B, 1C et 1D, on distingue les différents éléments d'un dispositif selon la présente invention - un téléviseur 1 doté d'un écran cathodique 2 - une lentille de Fresnel 8 donnant de l'écran 2 une image virtuelle 4. La dite lentille est constituée d'une substance transparente telle que le verre ou un polymétacrylate ou toute autre substance possédant les qualités optiques requises. Cette lentille est de forme rectangulaire - totalement plane, ou - légèrement bombée, ou - épousant la forme d'un cylindre vertical, afin de s'adapter à la forme de l'image source - un masque facultatif 3, placé au contact de l'écran 2, et destiné à rétablir la rectangularité de l'image virtuelle 4.Le dit masque est un rectangle de plastique opaque (noir mat de préférence) évidé dans sa partie centrale, autocollant, se plaçant sur le pourtour du générateur d'image, et destiné à rétablir la rectangularité de l'image vue par le spectateur. En effet, l'image virtuelle d'un écran cathodique à coins carrés peut, avec les lentilles de Fresnel destinées aux coins arrondis, présenter des élongations à ces quatre coins, dommageables à la rectangularité de l'image vue par le spectateur. - une enveloppe constituée d'un soufflet souple 6, doté d'une armature rigide ou flexible 7 et fixé au téléviseur 1 par des attaches de velcro ou un système de clipsage 5. Le soufflet 6 est adapté aux formes et dimensions du téléviseur 1 et de la lentille de Fresnel 8. Cette enveloppe opaque, noir mat à l'intérieur, permet d'éviter les effets parasites des sources de lumière incidente, ainsi que les dépôts de poussière sur le générateur d'image et la face interne de la lentille de Fresnel - un pare-soleil noir mat 9 adapté aux formes et dimensions de la lentille de Fresnel 8 Le plan de symétrie vertical de la lentille de Fresnel 8 est confondu avec le plan de symétrie vertical de l'image source 2 ; l'axe perpendiculaire au centre de la lentille reste parallèle en toute circonstance à l'axe perpendiculaire au centre de l'image source. Un système électro-mécanique commandé à distance permet le déplacement exactement souhaité de la lentille de Fresnel 8 par rapport à l'image source 2. Ledit système permet de positionner la lentille de Fresnel 8 à la hauteur requise en fonction de la situation du (ou des) spectateur(s), et å la distance souhaitée de l'image source 2 en fonction de l'ampleur que l'on veut donner à l'image virtuelle 4. La distance entre la lentille et l'image source sera donc d'autant plus importante qu"il y aura moins de téléspectateurs, et ceci jusqu'à l'ouverture maximum du soufflet 6 permettant & l'image virtuelle 4 de 'remplir" toute la lentille. Sur les figures la et 1B, on distingue en outre le cadre 21 de la lentille de Fresnel 8, qui coulisse, par un système à crémaillère ou à cible (non représenté voir un exemple sur la figure 3C), entre 2 rails de guidage verticaux parallèles 10 dotés de butées, Les deux rails de guidage 10 prennent appui et coulissent sur deux rails de guidage horizontaux 12 (non représentés ; voir figure 3B) fixés au socle 15 (sur lequel est posé le téléviseur 1) par les deux pièces rigides de déport 412 (non représentées ; voir figure 3D). On distingue également les éléments de fixation supérieurs îla et inférieurs llb. Les deux rails de guidage 10 se déplacent horizontalement sous l'action d'élongateurs, ici 4 vérins 18 placés aux 4 extrémités des rails de guidage 10 (figures la et 1B). Remarquons que 2 vérins 18 placés aux 2 extrémités inférieures peuvent également suffire pour actionner le dispositif. Les corps des vérins sont fixés au carénage du téléviseur 1, par l'intermédiaire d'un cadre 22 (figures 1B et 1D) enserrant le dit carénage, et leurs tiges internes sont fixées aux rails 10. Au cas où le dispositif ne comporterait pas de rails de guidage verticaux 10, la ou les tiges internes du ou des vérins 18 sont fixées directement au cadre 21 de la lentille de Presnel 8 (voir figures 1C et 1D). Par ailleurs, pour assurer le mouvement de rotation de l'ensemble constitué du téléviseur, de la lentille de Fresnel et de l'enveloppe, on distingue - un socle fixe horizontal 16 - un socle horizontal 13, mobile autour de l'axe vertical yy' par l'intermédiaire d'un roulement à billes 14 et d'un petit moteur électrique 23 interne au roulement à billes 14. Cet axe vertical yy' est perpendiculaire au socle 16 en son centre. Les socles 13 et 15 sont reliés par une charnière 17. Enfin, on distingue le capteur à infrarouge 202 propre au dispositif selon la présente invention. En effet, le capteur à infrarouge 20 du téléviseur pourra etre doté d'un système relayant le signal infrarouge si la lentille et l'enveloppe cachent ledit capteur à infrarouge. Ce système de relais pourra être un périscope, un réflecteur d'une forme adaptée, ou un relais par une diode émettrice et une diode réceptrice (voir figure 4B). Sur les figures 2A et 2B est représentée une variante où, pour des raisons d'esthétique industrielle, le carénage du téléviseur 1, le soufflet 6 et le pare-soleil 9 sont intégrés en un seul ensemble 24, la surface intê- rieure du soufflet et du pare-soleil étant noire mat pour éviter tout reflet incident. Est également représenté l'ensemble électronique 25 comprenant certains des éléments modulaires suivants - amplificateur audio - tuner TV - tuner AM/FM ; - magnétoscope à bande de standard VHS ou 8 - platine cassette audio ou DAT simple ou double - platine CD/vidéodisque ; - décodeurs, démodulateurs, etc. Pour respecter une contrainte ergonomique, il faut avancer l'ensemble électronique 25 par rapport au téléviseur 1 afin de pouvoir accéder facilement aux commandes manuelles dudit ensemble 25, meme dans la position étirée au maximum de l'enveloppe. On pourra avantageusement remplacer le mouvement vertical de la lentille de Fresnel le long des rails de guidage 10 par un mouvement pendulaire vers l'avant de l'ensemble 24 lentille-enveloppe-générateur d'image. L'axe yl y'l est l'axe repère du système en position normale ; l'axe y2 y'2 représente ledit axe repère lorsque l'ensemble 24 est en position inclinée vers l'avant. L'axe 1 z'l est l'axe de l'écran du téléviseur 1, confondu avec celui de la lentille de Presnel 8, en position normale ; l'axe z2 z'2 représente le meme axe, l'ensable 24 ayant effectué ici une rotation vers la gauche. En figures 2C et 2D, on voit que l'on peut utiliser un ou des vérins en position oblique épousant la forme du soufflet 6, a l'extérieur ou l'intérieur dudit soufflet. Dans ce dernier cas, ledit soufflet aura des dimensions plus izportantes afin de pouvoir loger le ou les vérins. Dans les cas précités, l'extrémité arriere du corps du ou des vérins sera montée sur une charnière 413 fixée au carénage du téléviseur, et l'extrémité avant de la tige du ou des vérins sera montée sur une autre charnière 414 fixée sur le cadre 21 de la lentille de Fresnel (voir figure 2C). Les figures 2E et 2F représentent une variante selon la présente invention ; on y distingue - un téléviseur 1 doté d'un écran cathodique 2 - une lentille de Presnel 8 - un pare-soleil -9 ; - une enveloppe constituée de cylindres 301 à base rectangulaire, reliés par des joints 302. Ces cylindres coulissent les uns dans les autres d'une façon télescopique. Les joints 302 fonctionnent selon un principe de glissement (joints par exemple en téflon) ou selon un principe de roulement (par exemple roulement billes). Afin d'éviter des deboitements, tant en position étirée (figure 2E) qu'en position rentrée (figure 2F), les dits cylindres sont munis de butoirs 303 en forme de T. Pour assurer le déplacement de la lentille 8, on utilisera un élongateur constitué de 2 rails de sustentation 304 munis de crans 305. Le mouvement sera assuré par un ou 2 moteurs électriques dotés d'une roue crantée 306. On remarquera que dans la variante ci-dessus, on pourra assurer un mouvement linéaire horizontal de va-et-vient de la lentille, et un mouvement de rotation de l'ensemble, mais non pas, comme dans la variante représentée sur les figures la et 1B (ou 2A et 2B), un éventuel mouvement linéaire vertical. Sur la figure 3A on distingue des détails des éléments suivants - le pare-soleil 9 et son dispositif de clipsage 307 - le soufflet 6 - la lentille de Fresnel 8 - une paroi transparente 308 lisse sur ses 2 faces et antireflet, destinée å eviter l'accumulation de poussière dans les sillons de la lentille de Fresnel 8 - le cadre 21 dans lequel sont insérées la lentille de Fresnel 8 et la paroi transparente 308. Sur la figure 3B sont représentés en perspective la lentille de Fresnel 8 et son cadre 21, les vérins 18, les rails de guidage télescopiques horizontaux 12 fixés au socle 15 (par l'intermédiaire de la pièce rigide de déport 412), les rails de guidage verticaux 10, leurs jambages 415, et les éléments de fixation lîa et llb. Les rails de guidage horizontaux 12 sont télescopiques afin d'éviter, en position rapprochée de la lentille de Fresnel 8 par rapport au téléviseur 1, de presenter des extrémités protubérantes dangereuses. Les rails de guidage 10 et 12 seront à roulement à billes, ou dotés de pièces faites d'une substance à très bas coefficient de frottement, telle le téflon. Les éléments de fixation îla et lîb relient le cadre 21 aux rails de guidage 10. Sur la figure 3C on distingue un moteur électrique 30, la roue crantée 417, un crantage 416 interne au rail de guidage vertical 10 ; ces éléments sont internes à l'élément de fixation pila. Une vis de serrage 418, interne à l'élément de fixation llb, permet de conserver une position souhaitée du cadre 21. La figure 3D représente une vue de détail du système de rotation représenté sur les figures 1B et 1D. On distingue ainsi les socles 16, 13 et 15, le roulement à billes 14 et le petit moteur électrique 23 interne au roulement å billes 14. En outre sont représentés - une charnière 17 reliant les socles 13 et 15 - le socle 16, muni d'un dispositif tel que 2 petits vérins 19 (dont un seul est visible sur la figure 3D). Le socle 13 comporte un orifice en arc de cercle permettant aux tiges des vérins 19 de pousser le socle 15. Les extrémités des dites tiges comportent une roulette. Le dit dispositif permet d'incliner vers l'avant le téleviseur 1 et par conséquent l'ensemble du système 24. La figure 4A représente le boltier 211 de télécommande pour le dispositif selon la présente invention. Ce bolier 211 comprend 2 groupes de touches 212 et 213. Le groupe 212 comprend 7 touches permettant de piloter la partie electro-mécanique du dispositif selon la présente invention - 2 touches "H" et "B' sont destinées à commander le mouvement vertical de la lentille seule (variante à rails de guidage verticaux) ou l'ensemble lentille-enveloppe-générateur d'image (variante à basculement vers l'avant) selon des mouvements "haut" et 'bas" - 2 touches "Av' et "Ar" sont destinées à commander l'éloignement ou le rapprochement de la lentille par rapport au générateur d'image selon des mouvements "avant" et 'arrière" - 2 touches "G" et "D" sont destinées à a commander la rotation de l'ensemble lentille-enveloppe-générateur d'image selon des mouvements "gauche" et "droite" - 1 touche A=" complémentaire permet de piloter l'ensemble du dispositif afin de placer ce dernier selon une position prédéfinie. Le groupe 213 comprend d'autres touches permettant de piloter tout autre dispositif, tel un anamorphoseur électronique. Sur la figure 4B, on distingue - les Systèmes d'émission de télécommande infrarouge - le système de relais du signal infrarouge - l'amplificateur 204 et l'unité centrale de commande 230 - les systèmes pilotés. Les systèmes d'émission de télécommande infrarouge, c'est- & dire le boltier de télécommande 211, avec ses deux groupes de touches 212 et 213, d'une part, et le bortier de télécommande 201 du téléviseur, d'autre part. On pourrait intégrer dans le meme boîtier emetteur de télécommande infrarouge 33, les boltiers 201 et 211. Evidemment, les signaux infrarouges émis par le boltier 211 doivent etre discernables de ceux émis par le boî- tier 201 de télécommande du téléviseur. Le système de relais du signal infrarouge destiné au capteur 20 du téléviseur 1. Le capteur à infrarouge 202 transforme le signal å infrarouge reÇu en une information électrique transmise, via un cordon électrique 203, å un amplificateur 204 qui produit un signal amplifié qu'il transmet, via un cordon électrique 205, à un émetteur infrarouge 206. Le signal infrarouge, après avoir été émis par l'émetteur 206, atteint le capteur à infrarouge 20 du téléviseur 1. On pourrait plus simplement, pour n'activer que le capteur 20, mettre à proximité dudit capteur une surface réfléchissante suffisamment étendue et de surface irrégulière telle qu'une feuille d'aluminium froissée. Cependant, on pourra utiliser le capteur 202 et l'amplificateur 204 comme éléments du système récepteur de télécommande à infrarouge. En effet, l'amplificateur 204 est relié à l'unité centrale de commande 230, elle-meme reliée aux dispositifs électro-mécaniques qu'elle pilote et destinés à assurer les déplacements de la lentille et du téléviseur - vérins 18 et 19 - moteurs électriques 23 et 30. L'unité centrale de commande 230 peut être reliée à tout autre dispositif 231 qu'elle pilote (tel un anamorphoseur d'image source). On pourra intégrer dans un meme boîtier 240 les éléments 204, 230 et 231. Les figures 5A, 5B, 5C et 5D représentent une variante où le générateur d'image est un écran plat panoramique 26 (à plasma par exemple) dont la longueur représente environ le double de la largeur. Sont également représentés une unité centrale et modem 27, un amplificateur sonore et système d'ambiophonie 28, un ensemble électronique 29 intégrant tuner FMITV, décodeur et anamorphoseur, double lecteur enregistreur de vidéodisque, compact-disque et disque optique numérique, clavier alphanumérique et commande vocale 32, télécommande a infrarouge 33, une des enceintes 34 et un système de mise à niveau 31 constitué d'un pied ajustable à vis 35 et d'un niveau & bulle 36. La figure 5A représente le système de face; la figure 5B de profil, la lentille 8 étant rapprochée au maximum du générateur d'image 26 ; la figure 5C de profil, la lentille 8 étant en position la plus éloignée du générateur d'image 26 ; la figure 5D de profil, l'ensemble lentille-enveloppe-générateur d'image étant légèrement incliné vers l'avant. La figure 6 représente une chaîne audio-visuelle complète comprenant - moniteur 1, lentille de Fresnel 8 et enveloppe 6 - ensemble électronique 25 comprenant - amplificateur et système d'ambiophonie 28 - ensemble 29 comprenant tuner FM1TV, décodeur, anamorphoseur 231 (ou boltier 240), lecteur de vidéodisque, magnétoscope, double lecteur de cassettes audio ', - capteur infrarouge 202 - 4 enceintes 34. L'effet stéréophonique augmentera le caractère spectaculaire du dispositif. S'il s'agit d'une réception monophonique, un filtre permettra de simuler cette ambiance stéréophonique. Le dit filtre pourra être logé dans le boltier 240, et également être piloté à distance par une télécommande à infrarouge. Tous les cibles de connexion sont camoufles ou logés dans des casiers de rangement å l'arrière du dispositif. - REVENDICATIONS 1) Système d'agrandissement d'une image source, comprenant un générateur d'image (1) et une lenti'le de Fresnel (8), les plans de symétrie verticaux dudit générateur et de ladite lentille étant parallèles ou confondus, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen électro-mécanique de déplacement de ladite lentille par rapport audit générateur d'image, etlou dudit générateur d'image par rapport à ladite lentille, de façon à ce que ladite lentille reste dans un plan sensiblement parallèle à celui de ladite image source. 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de déplacement est constitué d'au moins un vérin (18). 3) Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système de guidage (10, 11 et 12, ou 304). 4) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un système à crémaillère- (10, 11). 5) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une structure enveloppante (6 et 7, ou 301) reliant le générateur d'image source (1) à la lentille de Fresnel (8). 6) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un pare-soleil (9) entourant la lentille de Fresnel (8). 7) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens électro-mécaniques assurant la rotation (14, 23) etlou l'inclinaison (19) de l'ensemble constitué du générateur d'image source (1) et de la lentille de Fresnel (8). 8) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (202, 203, 204, 205, 206) pour relayer un signal infra-rouge vers un capteur infra-rouge de commande dudit système. 9) Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système de commande à distance (211, 230) des mouvements de la lentille de Fresnel (8) et/ou du générateur d'image (1).