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BREVET D' INVENTION "APPAREILS POUR LA PRODUCTION D'UNE LUMIERE OU D'UN ECLAIREMENT VARIABLE "
Dans les appareils destinés à produire une lumière ou un éclairement variable, on a déjà proposé la disposition, en avant de la source de lumière, d'un système de deux grilles mobiles relativement entre elles, de manière à tolérer le passage de la lumière lorsque les vides des grilles coïncident,
1' mais à empêcher, lorsque les vides d'une des grilles sont recouverts par les barreaux de l'autre, la quantité de lumière traversant le système étant proportionnellement réduite. dans des positions intermédiaires.
Dans ces dispositifs, tels qu'ils ont été employés anté- rieurement, les grilles sont de construction relativement robuste et leur division est plus ou moins grossière, de sor- te qu'elles présentent un poids et une inertie appréciables, un déplacement relatif d'amplitude notable étant nécessaire pour assurer le passage du minimum au maximum d'éclairement.
Dans ces conditions pareils dispositifs ne peuvent être utilisés lorsque les circonstances exigent un déplacement ex- trêmement rapide
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Afin d'obvier à ces inconvénients, l'invention prévoit un appareil produisant une lumière ou un éclairement variable, qui comprend deux plaques transparentes dont chacune est lignée de traits noirs rapprochés à la façon des grilles de diffraction. La plaque mobile est établie en une matière extrêmement légère, comme par exemple du verre mince, et des moyens sont prévus pour déplacer la plaque dans son plan suivant une direction perpendiculaire aux lignes qu'elle porte. On peut prévoir des moyens pour régler la position d'une des plaques qui est normalement immobile, de manière à l'amener dans la position requise par rapport à l'autre pla- que mobile.
Dans une variante, les deux plaques peuvent être établies mobiles.
Les deux plaques peuvent être disposées avec les lignes de l'une parallèles aux lignes de l'autre, ou bien, conformément à une autre particularité de l'invention, les plaques peuvent être disposées avec les lignes d'une plaque légèrement obliques par rapport aux lignes de l'autre, et des moyens peu- vent être prévus pour entraîner l'une des plaques en un mouvement qui est soit tournant, soit rectiligne dans son plan, à la manière qui sera décrite par après.
Conformément à une autre particularité de l'invention, on peut prévoir un récipient de matière transparente dont les faces opposées sont lignées comme décrit plus haut, et ce récipient peut être rempli d'un liquide tel que du nitro-ben- zène, dont l'index de réfraction peut être modifié par appli- cation d'une tension électro-magnétique ou électro-statique.
En envoyant obliquement la lumière à travers le récipient, de manière qu'elle coupe les deux surfaces lignées, la con- cordance entre elles des lignes des deux surfaces par rapport aux rayons lumineux peut être altérée en modifiant l'index de réfraction.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une vue de faoe, avec arrachement partiel d'une réalisation suivant l'invention;
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Fig. 2 est une coupe transversale en élévation de cette réalisation;
Figs,3 et 4 sont des schémas qui montrent une variante de la méthode d'utilisation des deux systèmes de lignes tels que décrits plus haut;
Fig. 5 montre schématiquement une autre variante; et,
Fig. 6 montre une variante de la disposition de la fig. 1.
Les mêmes caractères de référence désignent des parties semblables dans les:différentes figures des dessins:
En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, ces figures montrent, sans que l'échelle ait été respectée, un mode d'agencement d'un dispositif produisant une lumière ou une illumination variable, propre à être utilisée dans un système de télévision.
Une feuille de verre mince, 10, est lignée,sur sa face il,de traits noirs rapprochés, les traits présentant une largeur égale à celle des interlignes. L'espacement des lignes est choisi suivant les conditions particulières à remplir dans le cas spécial envisagé, mais restent toutefois de l'ordre de 20 à 200 traits au centimètre, c'est à dire que la largeur des traits est de l'ordre de 0,25 m/m à 0,025 m/m. La plaque 10 est montée dans uncadre approprié, d'une manière telle que l'on puisse très exactement régler sa position, Comme il est représenté, ce cadre est porté par un ressort 12 qui le repousse contre deux vis micrométri- ques 13, 14, disposées au voisinage de ses bords opposés.
On obtient ainsi l'équivalant d'un appui en trois points, de sorte que par manoeuvre des deux vis 13, le, la position de la plaque 10 peut être aisément et exactement réglée. Une seconde plaque analogue 15, lignée de manière semblable, sur sa face 16, est montée à proximité de la plaque 10 mais elle est supportée de toute manière convenable de façon que l'on puisse lui communiquer des déplacements de faible amplitude.
Dans la forme qui lui a été donnée., elle est supportée par une cheville 17 montée sur un diaphragme 18 qui constitue
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l'armature d'un électro-aimant, par exemple à la manière d'un diaphragme de téléphone. Dans l'agencement représenté, la plaque 15 reçoit du diaphragme un mouvement vertical vers le haut et vers le bas s'exécutant dans son plan, et les deux plaques 10 et 15 sont ainsi disposées avec leurs traits horizontaux, de sorte que le mouvement de la plaque
15 découvre plus ou moins les espaces entre les traits de la plaque]2, de manière à permettre le passage d'une plus ou moins grande quantité de lumière.
La plaque 15 peut être assujettie au diaphragme 18. et la position de la plaque! 10 est réglée à l'aide des vis
13, 14. pour réaliser le parallélisme de ses traits avec ceux de la plaque 15,
Dans une variante, les deux plaques sont disposées avec leurs lignes légèrement obliques les unes par rapport aux autres. Les figures 3 et 4 sont des schémas qui illustrent cet arrangement. Dans la figure 3, les traits noirs d'une plaque sont désignés par 19, et, sur l'autre plaque,par 20.
Les deux âéries de traits sont opaques mais on remarquera. que lorsqu'elles sont obliques l'une à l'autre, comme repré- senté, des espaces clairs 21 assurent le passage de la lumière.
Ces espaces apparaissent comme une bande transparente, sépa- rée des espaces analogues 22, formant une autre bande, par couvrant une surface 23 totalement obscurcie, les traits, $les vides entre les traits 20. Comme le montre la figure 3, la surface 23 est une bande étroite, mais si l'on réduit l'obliquité des traits 19 par rapport aux traits 20 on accroît de façon correspondante la grandeur des surfaces 23,
Dans la figure 4 on a représenté deux systèmes de grilles dont les lignes forment entre elles un angle réduit, ménageant des espaces transparents 24 et des bandes noires ou opaques 25,
On remarqueraque si l'une des plaques est déplacée par rapport à l'autre, les bandes opaques 23 ou 25 se dépla- ceront par rapport aux plaques,
et pareil déplaoement peut
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être communiqué, en déplaçant les plaques relativement entre elles soit de façon rectiligne, soit angulàirement. En ap- pliquant cette disposition à la présente invention, les plaques sont disposées de telle sorte qu'elles donnent des bandes noires ou opaques relativement larges, et le mouvement des bandes opaques est utilisé pour couvrir et découvrir la source de lumière et par suite donner la variation cherchée
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de l' écla3.remen.
Le contrôle du passage de la lumière peut être réalisé en doublant l'appareil et en utilisant deux bandes noires simultanément déplaoées dans des directions opposées, en vue d'obtenir un accroissement de vitesse de déplacement. On re- marquera que les bandes noires ne présentent pas des bords nets, de sorte que le degré de l'éclairement varie progressi- vement depuis le maximum jusqu'au minimum en raison du mouve- ment de la bande.
En se référant à la figure 5, qui représente, d'une façon purement schématique,, une forme de récipient 26 comportant des parois latérales transparentes, qui sont lignées à la manière précédemment décrite, les traits opaques d'une paroi sont indiqués en 27 et les espaces transparents en 28. Les parties correspondantes de l'autre paroi sont respectivement désignées par 29, 30.
Le récipient est rempli de nitro-benzène, ou d'une autre matière dont l'index de réfraction peut être modifié en lui
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appliquant une tension éleotrômagnétiqueôu électro statique.
La lumière dont le passage doit être contrôlé est dirigée quelque peu obliquement sur l'une des parois comme il est indiqué pour le faisceau 31, Une partie de cette lumière est absorbée par les traits opaques 27 de sorte qu'un pinceau 32 traverse le récipient et atteint la seconde paroi. Si la direction du faisceau est convenablement choisie, le pinceau 32 passera par l'un des espaces clairs 30 de la seconde paroi comme il est indiqué en 33, Si l'on modifie l'index de réfrac0 tion du liquide, le trajet du pinceau 32 est dévié par exemple
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dans la position indiquée en 34, avec ce résultat que l'en- - - ne - semble du pinceau 32/coïncide plus avec l'un des espaces clairs 30 du second écran , un pinceau étroit, 35, étant seul transmis.
La quantité de lumière traversant le récipient à par suite été réduite et l'on notera qu'en faisant suffisam- ment dévier le pinceau-32., il pourra venir coïncider, dans son entièreté, avec l'un des traits opaques 29, de sorte que le dispositif ne laisse passer aucune quantité de lumière.
Il est à remarquer que ce dispositif est analogue, comme fonctionnement, à celui qui a été décrit en premier lieu, la seule différence consistant en ce que, au lieu de mouvoir des grilles ou surfaces lignées relativement entre elles, on obtient un résultat équivalent par réfraction de la lumière entre ces surfaces.
La figure 6 montre une variante d'un appareil qui est analogue à celui de la figure 1, sauf que les deux plaques sont mobiles. Les deux plaques sont indiquées en 36, et cha- cune d'elles est montée sur un diaphragme de téléphone, 38,
39, ou tout autre dispositif contrôlé électro-magnétiquement, -de manière à pouvoir être déplacée en accord avec le signal reçu. Le réglage préliminaire des deux plaques,dans les positions relatives voulues, peut être obtenu en plaçant sous tension l'un des diaphragmes ou en le déplaçant, ainsi que son électro, par rapport à l'autre diaphragme.
L'avanta- ge de cette disposition consiste en ce que le mouvement relatif des deux écrans s'obtient en les déplaçant tous deux@simul- tanément, de sorte que l'un d'eux ne doit se mouvoir que de la moitié' de la valeur du déplacement.'Il en résulte la possi- bilité de travailler à plus grande vitesse, en raison de la réduction des effets d'inertie des mouvements de va et vient rapides des plaques, et, en outre, cette disposition procure une méthode grâce à laquelle une puissance plus grande peut être réservée pour assurer le fonctionnement du dispositif.
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INVENTION PATENT "APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF LIGHT OR VARIABLE ILLUMINATION"
In devices intended to produce a light or a variable illumination, it has already been proposed to arrange, in front of the light source, a system of two grids movable relatively to each other, so as to tolerate the passage of light when the voids of the grids coincide,
1 'but to prevent, when the voids of one of the grids are covered by the bars of the other, the quantity of light passing through the system being proportionally reduced. in intermediate positions.
In these devices, as they have been employed previously, the grids are of relatively robust construction and their division is more or less coarse, so that they present an appreciable weight and inertia, a relative displacement of 'significant amplitude being necessary to ensure the passage from the minimum to the maximum illumination.
Under these conditions, such devices cannot be used when the circumstances require an extremely rapid movement.
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In order to overcome these drawbacks, the invention provides an apparatus producing a variable light or illumination, which comprises two transparent plates, each of which is lined with black lines close together in the manner of diffraction grids. The movable plate is made of an extremely light material, such as for example thin glass, and means are provided for moving the plate in its plane in a direction perpendicular to the lines it bears. Means can be provided for adjusting the position of one of the plates which is normally stationary, so as to bring it into the required position relative to the other mobile plate.
Alternatively, the two plates can be set movable.
The two plates can be arranged with the lines of one parallel to the lines of the other, or else, in accordance with another feature of the invention, the plates can be arranged with the lines of a plate slightly oblique with respect to to the lines of the other, and means may be provided for driving one of the plates in a movement which is either rotating or rectilinear in its plane, in the manner which will be described later.
According to another feature of the invention, there can be provided a container of transparent material whose opposite faces are lined as described above, and this container can be filled with a liquid such as nitro-benzene, of which The refractive index can be changed by application of an electro-magnetic or electro-static voltage.
By sending the light obliquely through the container so that it intersects the two lined surfaces, the consistency between them of the lines of the two surfaces with respect to the light rays can be altered by changing the refractive index.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a side view, partially cut away, of an embodiment according to the invention;
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Fig. 2 is a cross section in elevation of this embodiment;
Figs, 3 and 4 are diagrams which show a variant of the method of using the two line systems as described above;
Fig. 5 schematically shows another variant; and,
Fig. 6 shows a variant of the arrangement of FIG. 1.
The same reference characters designate similar parts in the: different figures of the drawings:
Referring firstly to Figures 1 and 2, these figures show, without the scale having been respected, an arrangement of a device producing a variable light or illumination, suitable for use in a system of TV.
A thin sheet of glass, 10, is lined on its face 11 with closely spaced black lines, the lines having a width equal to that of the interlines. The spacing of the lines is chosen according to the particular conditions to be fulfilled in the special case envisaged, but nevertheless remain of the order of 20 to 200 lines per centimeter, i.e. the width of the lines is of the order of 0.25 m / m to 0.025 m / m. The plate 10 is mounted in a suitable frame, in such a way that its position can be adjusted very exactly. As shown, this frame is carried by a spring 12 which pushes it against two micrometric screws 13, 14 , arranged in the vicinity of its opposite edges.
The equivalent of a three-point support is thus obtained, so that by operating the two screws 13, the, the position of the plate 10 can be easily and exactly adjusted. A second similar plate 15, lined in a similar manner, on its face 16, is mounted near the plate 10 but it is supported in any suitable manner so that it can be imparted to small amplitude displacements.
In the shape given to it., It is supported by a pin 17 mounted on a diaphragm 18 which constitutes
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the armature of an electromagnet, for example in the manner of a telephone diaphragm. In the arrangement shown, the plate 15 receives from the diaphragm an upward and downward vertical movement occurring in its plane, and the two plates 10 and 15 are thus arranged with their horizontal lines, so that the movement of the plaque
15 more or less uncovers the spaces between the lines of the plate] 2, so as to allow the passage of a greater or lesser quantity of light.
The plate 15 can be secured to the diaphragm 18. and the position of the plate! 10 is adjusted using screws
13, 14. to achieve the parallelism of its lines with those of plate 15,
In a variant, the two plates are arranged with their lines slightly oblique with respect to each other. Figures 3 and 4 are diagrams which illustrate this arrangement. In figure 3, the black lines of one plate are designated by 19, and, on the other plate, by 20.
The two lines of lines are opaque but we will notice. that when they are oblique to each other, as shown, clear spaces 21 ensure the passage of light.
These spaces appear as a transparent band, separated from analogous spaces 22, forming another band, by covering a completely obscured surface 23, the lines, $ the gaps between the lines 20. As shown in Figure 3, the surface 23 is a narrow strip, but if we reduce the obliquity of the lines 19 with respect to the lines 20, the size of the surfaces 23 is correspondingly increased,
In FIG. 4, two systems of grids have been shown, the lines of which form a reduced angle between them, leaving transparent spaces 24 and black or opaque bands 25,
It will be noted that if one of the plates is moved relative to the other, the opaque bands 23 or 25 will move relative to the plates,
and such a shift can
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be communicated, by moving the plates relatively to each other either rectilinearly or angularly. In applying this arrangement to the present invention, the plates are so arranged that they give relatively wide black or opaque bands, and the movement of the opaque bands is used to cover and uncover the light source and hence provide the variation sought
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of lighting.
The control of the passage of light can be achieved by doubling the apparatus and using two black bands simultaneously moved in opposite directions, in order to obtain an increase in speed of movement. Note that the black bands do not have sharp edges, so that the degree of illumination varies gradually from maximum to minimum due to the movement of the tape.
Referring to Figure 5, which shows, in a purely schematic way, a form of container 26 having transparent side walls, which are lined in the manner previously described, the opaque lines of a wall are indicated at 27 and the transparent spaces at 28. The corresponding parts of the other wall are respectively designated by 29, 30.
The receptacle is filled with nitro-benzene, or some other material the refractive index of which may be changed in it
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applying electro-magnetic or electro-static voltage.
The light whose passage is to be controlled is directed somewhat obliquely on one of the walls as indicated for the beam 31. Part of this light is absorbed by the opaque lines 27 so that a brush 32 passes through the container and reaches the second wall. If the direction of the beam is suitably chosen, the brush 32 will pass through one of the clear spaces 30 of the second wall as indicated at 33. If the refractive index of the liquid is changed, the path of the brush 32 is deviated for example
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in the position indicated at 34, with the result that the whole of the brush 32 / no longer coincides with one of the clear spaces 30 of the second screen, only a narrow brush, 35, being transmitted.
The quantity of light passing through the container has consequently been reduced and it will be noted that by sufficiently deflecting the brush-32., It may come to coincide, in its entirety, with one of the opaque lines 29, of so that the device does not pass any amount of light.
It should be noted that this device is similar, in terms of operation, to that which was first described, the only difference being that, instead of moving grids or lined surfaces relatively to each other, an equivalent result is obtained by refraction of light between these surfaces.
Figure 6 shows a variant of an apparatus which is similar to that of Figure 1, except that the two plates are movable. The two plates are indicated at 36, and each of them is mounted on a telephone diaphragm, 38,
39, or any other electro-magnetically controlled device, -so that it can be moved in accordance with the signal received. The preliminary adjustment of the two plates, in the desired relative positions, can be obtained by putting under tension one of the diaphragms or by moving it, as well as its electro, with respect to the other diaphragm.
The advantage of this arrangement consists in that the relative movement of the two screens is obtained by moving them both simultaneously, so that one of them only has to move halfway. the value of the displacement. This results in the possibility of working at a higher speed, due to the reduction of the inertia effects of the rapid back and forth movements of the plates, and, moreover, this arrangement provides a method whereby more power can be reserved for the operation of the device.
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