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"Appareil pour la prise de vues et la projection cinématogra- phiques ."
La présente invention a pour objet un appareil pour la pri- se de vues et la projection cinématographiques. Dans les dispo- sitifs généralement en usage, une bande sensibilisée est amenée par avances successives brusques dans le champ d'un objectif et un obturateur est interposé dans ce champ pendant les déplace- ments de la bande. Les inconvénients de ces appareils apparais- sent à première vue.
Le mouvement discontinu de la bande est dif- facilement réalisé dans des conditions satisfaisantes. Le méca- nisme qui le réalise imprime des secousses et des vibrations à l'ensemble de l'appareil et l'obturateur orée une perte considé- rable sur le rendement, du fait qu'il supprime l'illumination de la pellicule pendant une fraction notable du temps.
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La présente Invention a'pour but de remédier à ces inconvé- nients et de réaliser un appareil cinématographique dans lequel le mouvement de la bande sensible ou de la bande' d'images est continu et dans lequel l'utilisation de la lumière a lieu pendant la totalité du temps. A cet effet l'appareil comporte un dispos tif dans lequel le faisceau lumineux concentré est réfracté a- vant sa projection sur la bandé sensible ou après son passage par la bande d'images suivant qu'il s'agit d'appareils de prise de vues ou de projection. Cette réfraction se fait sous un angle va riable, de manière à faire accompagner une section déterminée de la bande par le faisceau lumineux et une disposition particulière assure le passage sans discontinuité du faisceau lumineux d'une image à la suivante.
A cet effet l'appareil de prise de vues, par exemple, concentre les rayons lumineux, issus du champ, au moyen d'un objectif et en forme un faisceau de rayons parallèles.Ceux- ci, réfléchis sur un miroir approprié, sont envoyés à des lamel- les tournantes à faces planes qui impriment au faisceau, après qu'il les a traversées, un mouvement périodique de déplacement latéral. Le faisceau animé de ce mouvement est envoyé à une len- tille biconcave qui le transforme en faisceau divergent animé d'un mouvement de rotation autour du foyer virtuel de la lentil- le. Ce faisceau est projeté sur la bande sensible animée d'un mouvement continu.
La disposition dès lamelles tournantes est telle que la combinaison de mouvements qui en résulte pour le faisceau, celui-ci accompagne la bande sensible dans son mouve- ment et sort du champ, cependant qu'il se reforme de l'autre cô- té pour commencer à impressionner l'image suivante, accompagne à nouveau le segment correspondant de la bande et ces opérations se poursuivent indéfiniment. La disposition d'un appareil de projection est la disposition inverse. Un dispositif correcteur particulier réalise la compensation des aberrations des lentil- les utilisées.
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D'ailleurs, afin de faciliter la compréhension de l'inven- tion, celle-ci est décrite plus en détail ci-dessous avec réfé- rence aux figures du dessin annexé, lesquelles en représentent, schématiquement et à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation.
La figure 1 représente la disposition de l'objectif et du miroir de réflexion de l'appareil de prise de vues; la figure 2 représente la partie optique de ce miroir à la bande sensible en l'absence du correcteur; la figure 3 est le schéma correspondant de l'appareil de projection et la figure 4 montre la disposition du correcteur.
Référant à ces figures, il sera décrit en premier lieu la disposition de l'appareil de prise de vues. Celui-ci concentre les rayons lumineux provenant du champ photographié dans un objec -tif composé 1 organisé de manière que les rayons qui l'ont tra- versé soient formés en un faisceau étroit 2 de rayons parallèles.
Ce faisceau est reçu par un miroir 3 qui le renvoie latéralement.
Le miroir est préférablement constitué par la face oblique d'un prisme à réflexion totale et le faisceau réfléchi 4 forme généra- lement un angle droit avec le faisceau incident 2. Le prisme ou le réflecteur 3 est disposé au-dessus du centre d'un plateau tour, nant 5 dont l'axe de rotation coïncide, dans le cas d'une réflexion à angle droit, avec l'axe du faisceau 2. Le faisceau réfléchi 4 parallèle est par conséquent/,? la surface de ce plateau. Celui-ci porte à sa périphérie un certain nombre de lames 6 disposées suivant un poly- gone régulier. Ces lames transparentes sont réalisées en matière de réfringence convenable et ont une épaisseur déterminée par le calcul de l'appareil.
Les lames 6 sont entraînées dans le mouve-
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ment de rotation imprimé au plateau 5, de sorte qu'elles se présen -tent successivement, par rapport au faisceau, suivant un angle ai- gu progressivement croissant d'un coté de celui-ci,normalement à
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celui-ci, puis suivant un angleaigu progressivement décroissant de l'autre côté de celui-ci. Lorsqu'une lame 6, sur laquelle tom- be le faisceau, est oblique à celui-ci, le faisceau s'y réfracte et est déporté latéralement, sans déviation, d'une quantité qui est fonction de l'angle d'incidence.
Dans le cas de la figure, par exemple, le plateau étant supposé tourner dans le sens de la flèche, le faisceau,4, au moment où la lame commence à l'inter- cepter, est déporté d'une quantité maximum vers le bas (pour la figure),se rapproche de l'axe au cours du mouvement de la lame, passe par l'axe lorsque celle-ci est normale au faisceau et com- mence à se déporter de l'autre cote) tandis que la lame achève son mouvement. Au moment ou l'arête de jonction de la lame 6 con- sidérée à la suivante se présente, le faisceau se divise, la par- tie interceptée par la nouvelle lame se déplaçant vers le bas, tandis que le restant, encore intercepté par la première lame considérée, atteint son déplacement maximum vers le haut.
Cette partie du faisceau diminue graduellement d'importance et s'anu- le tandis que la lame suivante intercepte progressivement la to- talité du faisceau 4 qui recommence le même mouvement. Le fais- ceau 7 ayant subi cette réfraction par les lames 6, est par con- séquent animé d'un mouvement de translation parallèlement à lui- même tel qu'il semble pénétrer progressivement dans la z8ne a b par le bas (de la figure), traverser cette zone et en sortir par le haut. Ce faisceau est recueilli par une lentille biconcave 8 qui le réfracte à nouveau et le rend divergent.
On se rend immédiatement compte que le faisceau 9 émergent de la lentille 8 et qui a son sommet pratiquement au foyer vir- tuel 10 de la lentille, occupe sa position la plus excentrique vers le bas au moment ou le faisceau incident 7 se trouve dans la position correspondante. Au fur et à mesure du déplacement de ce faisceau 7, le faisceau émergent 9 se comporte comme s'il tour- nait autour du foyer 10 en se déplaçant de bas vers haut. Ce fais-
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oeau 9 tombe sur una bande sensibilisée 11 guidée suivant un arc de cercle ayant la foyer 10 pour centre et provenant d'un ali- menteur 12 pour être rebobinée sur un enrouleur 13. Normalement, la bande venant de l'alimenteur 12 et se rendant à l'enrouleur 13, est guidée sur des galets 14 tangents à l'arc da cercle où elle est impressionnée.
Du moment que l'on assure au segment de bande sensible interceptant le faisceau 9 la même vitesse que celui-ci, et que l'on réalise d'autre part l'identité du faisceau 9 avec lui-même pendant son déplacement, on se rend immédiatement compte que l'image formée par ce faisceau sur la bande reste im- mobile par rapport à celle-ci et ne se' déforme pas, de sorte que l'on peut utiliser pour l'impression de cette image toute la du- rée que la bande met à parcourir l'arc de cercle compris entre les limites de déplacement du faisceau 9.
Le faisceau 9 sortant pro- gressivement du champ par un côté et entrant progressivement dans le champ de l'autre coté, on peut réaliser que le faisceau qui commence à former une nouvelle image, suive pratiquement, sans discontinuité, le faisceau qui en forme une, de sorte que la totalité du tronçon de bande compris entre les limites de déplacement du faisceau 9, est illuminé et que les images succès -sives s'y formant l'une à côté de l'autre, de même que dans les bandes cinématographiques impressionnées par les procédés usuels, ou même avec une meilleure utilisation de la bande.
On voit immé- diatement que dans ce dispositif on peut imprimer à la bande ci- nématographique un mouvement absolument continu, ne demandant qu'un mécanisme moteur moins puissant que les mécanismes néces- saires pour le mouvement discontinu- et ne donnant d'autre part lieu à aucune vibration sur le bâti de l'appareil. En outre, 11 utilisation de la lumière est totale, étant donné qu'il n'y a aucune obturation ni interruption pendant le passage d'une ima- ge à l'autre. Au contraire, chaque point de la bande est illumi- né pendant toute la durée de son passage dans le champ de la
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lentille.
Ces avantages entraînent pour conséquence que l'on peut accélérer notablement la prise de vues, d'une part, par suite de la meilleure utilisation du temps d'illumination, d'autre part, par suite des meilleures conditions cinématiques de l'appareil.
L'étude de ce dispositif montre cependant que, réalisé suivant le schéma qui vient dtêtre exposé, il subsiste de légères aberra- tions notamment : l'on suppose les lames réfringentes 6 animées d'un mouvement de rotation continu à vitesse constante, ce qui est désirable au point de vue da fonctionnement cinématique de l'en- semble, on constate que la vitesse de translation du faisceau 7 dans la zône a b s'écarte légèrement de sa valeur moyenne. D'autre part, ce faisceau possède uno largeur constante dans toutes ses positions avant d'être reçu par la lentille. Or, après sa réfrac- tion ce faisceau a une ouverture qui croît d'autant plus que le faisceau incident est plus éloigné de l'axe optique principal de la lentille.
Autrement dit, le faisceau tend à se refermer puis à se rouvrir depuis le moment où. il commence à impressionner l'image il .jusque celui ou/sort du champ. En supposant la vitesse de dépla- cement latéral du faisceau incident sur la lentille biconcave con- stante, la vitesse de rotation du faisceau émergent subit une va- riation de même nature que son ouverture. Enfin, la lumière inci- dente étant complexe, la lentille biconcave donne lieu à une cer- taine aberration de chromatisme. Ces différentes aberrations peuvert être maintenues dans des limites telles qu'elles soient impercepti- bles en pratique et peuvent, d'autre part, être corrigées par des dispositifs optiques appropriée.
En particulier en substituant à la lentille biconcave simple, une lentille composée équivalente, on peut corriger l'aberration de chromatisme d'une manière par- faitement satisfaisante.
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La vitesse de translation du faisceau 7 peut être rendue con- stante en lui imprimant des déviations de sens inverse à l'erreur calculée et ce au moyen d'un dispositif correcteur approprié.
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enfin, du moment que l'on n'utilise que la région centrale de la lentille, la variation d'ouverture du faisceau émergent et sa va- riation de vitesse sont négligeables, particulièrement vis-à-vis du degré de finesse des images réalisables sur les pellicules sen- sibles généralement utilisées. D'ailleurs, la correction de ces erreurs est également réalisable en agissant sur le faisceau in- cident 7. Un dispositif approprié à réaliser ce but est représenté à la figure 4.
Ce dispositif correcteur consiste en une lame ré- fringente légère 15 interposée entre les lames tournantes 6 et la lentille 8. Cette lame 15 peut osciller autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du. plateau 5. Ce mouvement est obtenu par un dispositif approprié, par exemple un levier courbe 16 convenable- ment allégé est calé sur l'axe d'oscillation 17 de la lame 15 et supporte eette dernière. Ce levier porte, à son extrémité, un ga- let 18 roulant sur une came 19 monté,sur le plateau 5. Un ressort 20 assure le rappel du levier 16.
Comme on s'en rend compte à l'examen de la figure, toute dé- viation de la lame 15 entraîne un léger déplacement transversal du faisceau 7. Il suffit dès lors de tracer la came 19p qui parti- cipe au mouvement de rotation du plateau 5, de telle manière que la came 15 oscille dans le sens et de la quantité/voulus pour cor- riger l'erreur de déplacement du faisceau 7, pour obtenir un dé- placement à vitesse strictement constante de ce faisceau.
D'autre part, lorsqu'il y a lieu d'utiliser au centre de la lentille 8 une portion telle que la tendance à l'ouverture de fais -Qeau émergent, lorsqu'il approche des limites du champ, devien- ne sensible* il suffit d'agir sur la largeur du faisceau 7 pour corriger cette aberration. Ce résultat s'obtient soit en réali- sant le correcteur 15 suivant un profil convenablement tracé, soit en interposant entre ce correcteur et la lentille un nou- veau correcteur tracé de telle manière qu'il rétrécisse légère- ment et de la quantité voulue le faisceau 7 au fur et à mesure qu'il s'écarte de l'axe général du système.
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Comme on le constate, l'appareil de prise de vues suivant la présente invention comporte uniquement des dispositifs optiques simples et peut être facilement amené au degré de précision que l'on désire. Simultanément,cet appareil comporte des avantages marquants résultant de l'utilisation totale de la lumière et de la continuité des mouvements qui y sont réalisés. Outre une amé- lioration dans la qualité des vues qu'il permet de prendre, il permet de réaliser une grande augmentation dans la vitesse de la prise de vues.
La figure 3 représente l'appareil de projection basé sur les mêmes principes. On y retrouve les mêmes éléments essentiels. La lumière est à présent fournie par une source appropriée dont les rayons sont concentrés par un condensateur 21 qui fournit un fais- ceau convergent au foyer virtuel 10 de la lentille biconcave 8.
La bande d'images 11' , guidée sur des galets 14, est animée' d'un mouvement continu et traverse le faisceau lumineux suivant un arc de cercle ayant le foyer 10 pour centre. Le faisceau convergent ayant traversé la bande d'images et animé du mouvement de celle-ci , est rendu parallèle par la lentille 8 tout en conservant ce mouvement. Des systèmes correcteurs éventuels et un système de lames réfringentes 6 analogues à ceux de l'appareil de prise de vues reprennent ce faisceau de rayons parallèles mobiles et le transforme en un faisceau fixe 7', qui est à son tour réfléchi et envoyé à l'objectif, lequel le projette sur l'écran. Il y a lieu de remarquer que pratiquement la correction de l'appareil de projection ne doit pas être réalisée avec une précision aussi grande que celle de l'appareil de prise de vues.
Comme les moyens de réalisation de cette correction sont simples, il y a toujours avantage à la réaliser. Grâce à l'absence de vibrations obtenue par la continuité des mouvements, le nouvel appareil permet une projection beaucoup plus fixe et stable que celles réalisées jusqutà présent. Son rendement lumineux est plus élevé que celui
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des appareils à obturateurs par ce que, comme le montre l'examen du fonctionnement de l'appareil, le faisceau lumineux n'est à aucun moment interrompu.
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E E Y I ï H C A ï I 0 II S .-
1.- Des appareils de prise de vues et de projection cinémato- graphiques,caractérisés par le fait que le faisceau lumineux, con -venablement concentré, est transformé en un faisceau tournant d' un mouvement continu entre certaines limites et est projeté sur une bande sensibilisée animée d'un mouvement de translation conti- nu à la même vitesse que le dit faisceau, ou inversement de ma- nière que l'impression ou la projection des images peut se faire sans aberration pendant la totalité du temps et que la pellicule peut être animée d'un mouvement de déroulement continu.