Brevet FR2803771A1 — publié le 20010720

"DISPOSITIF D'IMPRESSION DE TRACE (S) LUMINEUX" La présente invention concerne un dispositif pour imprimer dans l'espace un ou plusieurs tracés lumineux. Elle s'applique aux domaines artistiques, notamment pour la réalisation de décors et jeux de scènes lumineux et éventuellement en interaction avec de la musique. Elle peut trouver également une application domestique. L'invention est basée sur le principe du déplacement plus ou moins rapide d'un point lumineux dans une quasi obscurité ou dans l'obscurité. Grâce à la persistance de sa rétine l'observateur voit un tracé. La présente invention a pour but de proposer un dispositif qui permette de réaliser des figures complexes dans l'espace en utilisant ce principe. Elle propose un dispositif d'impression dans l'espace de tracé (s) lumineux, caractérisé par des premiers moyens définissant un premier axe de révolution pour au moins une source lumineuse, des seconds moyens définissant un second axe de révolution pour au moins lesdits premiers moyens, les deux axes de révolution étant distincts, et des moyens pour déplacer ladite source lumineuse et lesdits seconds moyens autour de leur axe de révolution respectif. Si l'on se réfère à la figure 1, le principe de base du dispositif selon l'invention est ainsi de conférer à une source lumineuse 1 un mouvement de révolution autour d'un axe de révolution A1. Ce mouvement de révolution est réalisé à l'aide d'une branche dite principale 2 ayant une extrémité rotative 3 autour d'un axe de rotation correspondant à l'axe de révolution Al, la source lumineuse 1 étant fixée à ladite branche principale à distance de l'extrémité 3, ici à l'extrémité 4 opposée à l'extrémité rotative 3. Le principe selon l'invention consiste également à conférer à la branche principale tournante 2 un mouvement de révolution autour d'un axe A2, le moyen physique permettant ce mouvement de révolution comprenant un bras de liaison 6 tournant ayant une extrémité tournante 7 autour d'un axe de rotation correspondant à l'axe de révolution A2, ladite branche principale 2 étant assujettie au bras de liaison 6 à distance de l'extrémité rotative 7, ici à l'extrémité du bras opposée à l'extrémité 7. Le dispositif est maintenu à distance du sol afin de permettre la rotation de la branche principale et du bras de liaison, l'extrémité rotative 7 du bras de liaison 6 pouvant notamment être montée sur un pied 9 muni d'un socle 10. La rotation de la branche principale et du bras peut être motorisée, de préférence à l'aide de moteurs individuels pas à pas offrant une bonne précision de réglage. La rotation de la branche principale 2 portant la source lumineuse peut également être engendrée par une force centrifuge par exemple en ménageant un contrepoids sur une extension en direction opposée à la branche. Le tracé lumineux produit correspondant à l'impression laissée sur la rétine de l'observateur dépend de l'intensité de la source lumineuse et des vitesses de révolution de ladite source et de la branche principale 2 qui la porte. Comme source lumineuse, on peut utiliser une lampe de voltage allant notamment de 3V à 28V, par exemple une lampe basse tension, par exemple une lampe halogène, une lampe à décharge (par exemple un néon), une diode électroluminescente, une lampe à incandescence, etc. L'intensité est de préférence au maximum de 250 watts pour ne pas éblouir le spectateur. Il peut s'agir aussi d'une rampe de plusieurs ampoules. La ou les vitesses de révolution peuvent aller d'une vitesse nulle jusqu'à 500 t/min, mais de préférence jusqu'à 300 t/min. On peut prévoir des moyens, par exemple de type rotule motorisée, permettant de faire varier la direction des axes de révolution Al et A2, soit avant mise en fonctionnement soit en cours de fonctionnement. Selon un exemple particulier, l'axe de révolution A2 du bras de liaison 7 est confondu avec l'axe du pied 9 du dispositif. Dans ce cas, l'extrémité 7 du bras de liaison 6 peut être fixe et on fait en revanche tourner le pied 9. L'alimentation des différents moteurs et des sources lumineuses peut être réalisée individuellement à l'aide de batteries ou être de type filaire reliée à une batterie générale ou au secteur. Les différents éléments constitutifs du dispositif, pied et bras de liaison, peuvent être creux pour loger le réseau filaire et les moteurs. Des contacteurs rotatifs sont ménagés au niveau des articulations aux extrémités rotatives du bras et de la branche principale. Comme source de lumière, on peut également utiliser une ou plusieurs fibres optiques se terminant par une source lumineuse, la ou lesdites fibres étant guidées dans ou par le bras, la branche principale et le pied du dispositif. La fibre optique si elle est réalisée dans un matériau suffisamment rigide peut également se substituer à la branche principale 2 portant la source lumineuse. On peut également utiliser une lumière stroboscopique formant un tracé lumineux discontinu donnant l'effet d'une pluie d'étoiles. Les révolutions ne sont pas nécessairement complètes et leur sens peut varier selon le tracé que l'on cherche à réaliser. Des moyens peuvent être prévus pour commander automatiquement les révolutions et donc les tracés produits dans l'espace en contrôlant notamment la vitesse des moteurs, l'intensité de la source lumineuse, la direction des axes de révolution. Ces moyens de commande peuvent être couplés à un rythme musical soit pour fonctionner de manière synchrone soit asynchrone. Par ailleurs, plusieurs branches principales du type référencée 2 sur la figure 1, portant chacune une ou plusieurs sources lumineuses, peuvent être assujetties au bras de liaison 6. Selon un exemple particulier, deux branches portant chacune une source lumineuse peuvent être ménagées selon le même axe mais dans des directions opposées. Le dispositif peut également comporter une ou plusieurs branches secondaires tournantes, notamment par ramification. Les branches secondaires peuvent être simplement montées libres en rotation et simplement ainsi entraînées par la force centrifuge. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, description faite en référence aux dessins sur lesquels - la figure 1 illustre schématiquement le principe du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement en élévation un premier exemple de réalisation de dispositif ; - les figures 3 et 4 reproduisent des figures réalisables grâce au dispositif de la figure 2 ; - la figure 5 représente schématiquement en élévation un deuxième exemple de réalisation de dispositif ; - la figure 6 représente schématiquement une variante de réalisation du dispositif de la figure 3 ; et - les figures 7, 8 et 9 reproduisent des figures réalisables grâce au dispositif de la figure 6. Selon l'exemple de réalisation choisi et représenté sur la figure 1, le dispositif comprend un socle 100 relié à une alimentation électrique par un fil 101 et muni d'un pied 102. Le socle 100 et le pied 102 sont adaptés à contenir les fils amenant l'alimentation jusqu'à un moteur 103 à courant continu 5A, variable entre 0,9 - 25 V, et adapté à faire tourner une barre horizontale 104 autour d'un axe de rotation A3 ayant la même direction que l'axe général du pied 102. Des contacteurs rotatifs 105 sont ménagés entre le moteur 103 et la barre 104 pour assurer la continuité électrique jusqu'à deux moteurs 106 et 107 à courant continu variable entre 3-15V et 7-10A disposés chacun à une des extrémités de la barre 104 et adaptés à faire tourner chacun deux branches coaxiales respectivement 108a, 108b et 109a, 109b autour d'un axe rotatif A4 s'étendant dans une direction parallèle à la direction générale de la barre 104 et donc perpendiculaire à l'axe de rotation A3. Entre -chaque moteur 106, 107, et les branches tournantes correspondantes 108a-b, 109a-b, se trouve également un contacteur rotatif, respectivement 110, 111, assurant la continuité électrique jusqu'aux extrémités des branches 108a et18b où sont disposées des ampoules 112, 113 et jusqu'à l'extrémité de la branche 109a où est prévue également une ampoule 114, l'extrémité de la branche 109b étant munie d'un contrepoids 115. On peut ainsi combiner l'entraînement en rotation de la branche 109 via le moteur 107 et également via la force centrifuge conférée par le contrepoids 115. Les branches 108a, 108b et 109a sont de longueurs égales, tandis que la branche 109b portant le contrepoids 115 est plus courte. L'intensité des ampoules 112, 113 et 114 est variable entre 3-15V et 7-10 A max. L'axe de rotation A3 constitue un axe de révolution pour les branches 108a-b, 109a-b se trouvant aux extrémités de la barre 104 et l'axe de rotation A4 constitue un axe de révolution pour les ampoules 112, 113 et 114. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. On fixe des paramètres comme les vitesses des moteurs 103, 106 et 107, le fait de les faire varier ou pas en cours de fonctionnement, et/ou l'intensité des ampoules.' Sur les figures 3 et 4 sont ainsi représentés schématiquement des exemples de tracés pouvant être obtenus en faisant varier ces différents paramètres. Par vitesse lente, on entend une vitesse allant de 0 à 10 t/min, par vitesse moyenne 150t/min environ et rapide 300 t/min environ. Sur la figure 3, seuls les moteurs 103 et 107 sont actionnés et à des vitesses variables de moyennes à rapides et les trois ampoules 112, 113 et 114 sont allumées. Ce choix de paramètres permet de tracer une pluralité de cercles décrivant une sphère et un cercle équateur. Sur la figure 4, les trois moteurs sont actionnés à des vitesses moyennes à lentes et les trois ampoules sont allumées. Ce choix de paramètres permet de tracer des spirales montantes et descendantes. La figure 5 montre un second exemple de réalisation du dispositif de la figure 2 selon lequel c'est le pied du dispositif 202 qui est adapté à tourner par rapport à un socle 200 muni de cales 203 avec le sol. Plus particulièrement, à la base du pied 202 est ménagé un caisson tournant 204 assujetti au socle 200 et muni de roues de guidage latérales 205a, 205b. Le pied 202 est constitué d'un premier montant 202a dans lequel est logé un fil d'alimentation électrique 212 (qui sera décrit plus loin) et d'un second montant parallèle 202b. Dans le caisson 204 sont logés un condensateur 207 piloté par un variateur de vitesse électronique et connecté à un moteur 206 adapté à entraîner en rotation ledit caisson et le pied 202 autour d'un axe de rotation A5 et un moteur 208 adapté à entraîner en rotation deux branches dites principales 230 et 231 qui seront décrites plus loin. Un câble d'alimentation électrique 209 comporte un premier fil d'alimentation 210 du condensateur 207 puis du moteur 206, un deuxième fil 211 d'alimentation du moteur 208 et le troisième fil 212 d'alimentation via le montant 202a de deux autres moteurs 213 et 214 et d'ampoules 215, 216, 217, 218 et 219 qui sont ménagés sur les branches principales 230 et 231 et qui seront décrits ci-après. Un renvoi d'angle 221 est prévu à l'extrémité du montant 202b du pied 202 définissant un axe de rotation A6 perpendiculaire au pied 202 et auquel sont connectés des contacteurs rotatifs 222. Ces contacteurs sont également assujettis et connectés électriquement à une portion terminale coudée à angle droit 223 ménagée à l'extrémité du montant 202a. Les deux branches principales 230 et 231 sont coaxiales et possèdent une extrémité reliée aux contacteurs rotatifs 222. Elles s'étendent selon une direction perpendiculaire à l'axe de rotation A6 et parallèle à l'axe de rotation A5. Elles sont adaptées à être entraînées en rotation par rapport à l'axe A6. La première branche principale 230 est muni à son extrémité libre d'une ampoule 215. Un moteur 213 est fixé au milieu de la branche 230 adapté à entraîner en rotation deux branches secondaires coaxiales 235a et 235b autour d'un axe de rotation A7 parallèle à l'axe de rotation A6. A l'extrémité de la branche secondaire 235a est ménagée une ampoule 236 tandis qu'à l'extrémité de la branche secondaire 235b est montée libre en rotation autour d'un axe A8 parallèle à l'axe A6 une autre branche secondaire 236 ayant à son extrémité une ampoule 217. La seconde branche principale 231 est munie pour sa part d'un contrepoids 237 à son extrémité libre. Elle comporte également un moteur 214 adapté à entraîner en rotation autour d'un axe A9 deux branches secondaires 238a et 238b coaxiales et munie chacune à son extrémité libre d'une ampoule, respectivement 218 et 219. La continuité électrique depuis la portion coudée 223 jusqu'aux moteurs 213 et 214 et jusqu'aux ampoules est assurée par des fils ménagés dans les différentes branches et grâce à des contacteurs rotatifs 240 et 241 ménagés au niveau des axes de rotation A7 et A9. L'axe de rotation A5 constitue un axe de révolution pour les branches principales 230 et 231 qui sont ménagées à distance de cet axe A via les contacteurs rotatifs 222. L'axe A6 constitue un axe de révolution pour les ampoules 215, 216, 217, 218 et 219, qui sont fixées aux extrémité respectivement des branches 230, 235a, 236, 238a et 238b, et donc à distance de cet axe A6. L'axe A7 constitue un axe de révolution également pour les ampoules 216 et 217 qui sont fixées aux extrémités respectivement des branches 235a et 236 et donc à distance de cet axe A7. L'axe A8 constitue un axe de révolution également l'ampoule 217 qui est fixé à l'extrémité de la branche secondaire 236 et donc à distance de cet axe A8. Enfin l'axe A9 constitue un axe de révolution également pour les ampoules 218 et 219 qui sont fixées aux extrémités des branches secondaires 238a et 238b. Caractéristiques des moteurs Moteur 206 entraînant le caisson tournant 203 et le pied 202 : moteur à courant continu 3-20V ; 7-10 A. Moteur 208 entraînant les branches principales 230 et 231 : moteur asynchrone 220V monophasé 100W. Moteurs 213 et 214 entraînant les branches secondaires : moteur à courant continu 3-15V ; 7-10 A. Caractéristiques des ampoules : 3-15V ; 7-10A. Ce dispositif fonctionne de la même manière que celui de la figure 2. Le pied 202 est entraîné via le moteur 206 et le condensateur 207 en rotation à une vitesse fixé ou variable. De même pour les moteurs 208, 213 et 214. Les ampoules sont soit toutes allumées soit sélectivement selon le ou les tracés que l'on souhaite réaliser. Les sens de rotation peuvent également varier soit d'un tracé à un autre soit au cours d'un même tracé. Sur la figure 6 est montrée schématiquement une variante de réalisation de l'exemple qui vient d'être décrit en référence à la figure 5. Selon cette variante, l'axe de révolution A6 des branches principales 230, 231, peut varier grâce à des moyens adaptés pour ne pas être forcément perpendiculaire à l'axe de rotation A5 du pied 202. Dans cette variante, on a également remplacé l'ampoule 215 par une rampe d'ampoules 250 et le contrepoids 237 par une ampoule 251. Sur les figures 7, 8 et 9 sont reproduits des exemples de tracés lumineux que l'on peut obtenir avec le dispositif de la figure 6. Ici aussi, par vitesse lente, on entend une vitesse allant de 0 à 10 t/min, par vitesse moyenne 150t/min environ et rapide 300 t/min environ. Dans l'exemple de la figure 7, les moteurs 206, 207, et 213 entraînant respectivement en rotation le pied 206, les branches principales 230 et 231, et les branches secondaires 235a et 235b, sont entraînées à vitesses moyennes. Le moteur 214 n'est pas activé. Seules la rampe 250 et l'ampoule 216 sont allumées. On obtient grâce à ce paramétrage le tracé de cercles décrivant une sphère, lesdits cercles se coupant aux pôles de la sphère et un tracé donnant l'effet d'être emprisonné à l'intérieur de ladite sphère. Dans l'exemple de la figure 8, le moteur 208 entraînant le pied 202 est entraîné à vitesse moyenne et le moteur 213 est entraîné à vitesse rapide. Les autres moteurs ne sont pas activés. Seules les ampoules 251 et 217. On arrive., ici à décrire un cercle et une étoile emprisonnée dans ce cercle. Dans l'exemple de la figure 9, tous les moteurs sont mis en route à vitesses rapides ou variables et toutes les ampoules ou rampe sont allumées. On obtient des arc de cercles discontinus. Il va de soi que de nombreuses autres variantes de fonctionnement sont possibles. I1 va de soi également que de nombreuses variantes de construction de dispositif sont possibles alliant au moins deux mouvements de révolution pour au moins une source lumineuse. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'impression dans l'espace de tracé (s) lumineux, caractérisé par - des premiers moyens (2 ; 108a,108b,109a,109b ; 230,231) définissant un premier axe de révolution (A1 ; A4 ; A6) pour au moins une source lumineuse (1 ; 112-114 ; 215 219 ; 250, 251) ; - des seconds moyens (6,9 ; 102,104 ; 2 02, 2 2 2, 22 3) définissant un, second axe de révolution (A2, A3, A5), distinct du premier axe, pour au moins lesdits premiers moyens ; et - des moyens (103,106,l07 ; 206,208,213,214) pour déplacer ladite source lumineuse (1 ; 112-114 ; 215-219 ; 250, 251) et lesdits seconds moyens (6,9 ; 102,104 ; 202,222,223) autour de leur axe de révolution respectif. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les axes de révolution premier et second sont perpendiculaires. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les seconds moyens comprennent un pied (9 ; 102 ; 202) comportant une partie terminale coudée (6 ; 104 ; 221 223) à laquelle sont fixés les premiers moyens. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de déplacement des seconds moyens comprennent un moteur (103) adapté à entraîner en rotation la partie terminale coudée. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie coudée est fixe par rapport au pied (202) du dispositif et les moyens de déplacement des seconds moyens comprennent un moteur (206) adapté à entraîner le pied. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les premiers moyens comprennent une branche principale ayant une extrémité fixée de manière rotative, autour d'un axe de rotation correspondant au premier axe de révolution, à la partie coudée à distance du second axe de révolution, la source lumineuse étant fixée sur ladite branche à distance dudit axe de rotation. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de déplacement comprennent un moteur adapté à entraîner en rotation la branche principale. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par une pluralité de branches principales. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par une première et une seconde branche principales coaxiales fixées à la partie terminale coudée du pied du dispositif. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la seconde branche principale porte un contrepoids. 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par une seconde branche principale fixée à une seconde partie terminale coudée reliée au pied du dispositif. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque branche principale première et seconde est prolongée coaxialement par une autre branche principale. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé par au moins une branche secondaire tournante assujettie à une branche principale. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite branche secondaire est montée libre en rotation. 15. Dispositif, selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la branche secondaire est entraînée en rotation à l'aide d'un moteur. 16. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que la branche secondaire porte un contrepoids.