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EwnoTioxàxMx5s AI1X APPARE±LS EIST8EUR8 ET IIIPRODUCTBÙES DE VIBRATIONS.-
Le présent perfeotionnemant vise les appareils destinés à enregistrer photographiquement les sons et les autres vibrations et les appareils destinés à reproduire les sons et les autres vibrations préalablement enregis- trés *de cette façon, notamment à ceux qui ont été décrits dans le brevet princi- pal.
Lorsque les sons doivent être enregistrés sur une pelli- cule se déplacent à une certaine vitesse (comme cela a lieu par exemple pour les films cinématographiques), ou qu'on désire reproduire des sens déterminés, à
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l'aide de tels anregistramatits, un faisceau lumineux, qui varie suivant les ondes
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sonores, sert à impressionner le film pour l'enregistrement, de même que, pour la reproduction, un faisceau lumineux traverse l'enregistrement une fois obtenu sur le film, pour atteindre la cellule photoélectrique.
Dans l'un et l'autre cas, le faisceau lumineux doit être extrêmement mince pour que les notes à haute fréquence et les harmoniques qui caractérisent les sons ne soient pas perdus au cours des opérations.
Onafait appel jusqu'à ce jour à divers moyens pour limiter la largeur du pinceau lumineux t Une des formes préconisées utilise un écran disposé ou placé au voisinage immédiat du film mobile, et présentant une fe- nôtre ayant une largeur d'environ 25 microns.
Avec un tel appareil, on s'ex- pose à des nombreuses difficultés ;s par exemple le bouchage de la fenètre par des poussières provenant de la pellicule et le danger de rayer cette pel- licule par contact accidentel avec l'écran; on se heurte aussi à d'autres difficultés pour fournir un support satisfaisant pour le film en mouvement au point où il passe devant l'ouverture, de môme qu'on a des difficultés pour fabriquer pratiquement de bons écrans à faible ouverture*
On a préconisé encore d'autres moyens pour limiter l'épaisseur du faisceau lumineux projeté sur le film, et entre autres,
un moyen consistant à donner des dimensions beaucoup plus grandes qu'il n'est nécessaire au fais- ceau et à un produire optiquement l'image à échelle réduite sur le film. De tels appareils offrent l'avantage d'éviter l'utilisation d'une fenêtre très mince et très rapprochée du film, mais il n'en est pas moins nécessaire d'uti- liaer un écran ayant une ouverture très réduite pouvant être facilement obtu- rée par des particules de poussière.
On a essayé de projeter un faisceau lumineux offrant la mince épaisseur voulue sur le film, dans le cas d'un appareil reproducteur, en fai- sant appel à une source à filament linéaire et en projetant, à échelle réduite l'image du filament sur le film. On a préconisé, dans ce but, l'emploi d'une cellule photoélectrique à loi linéaire, dont l'épaisseur détermine l'épaisseur effective du faisceau lumineux* tous ces expédients se sont heurtés à des limitations mécaniques qu'il était difficile d'écarter. Tous les appareils envisagés précédement présentaient aussi une difficulté supplémentaire prove- nant du faible éclairement relatif obtenu.
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Ceci posé, l'invention a pour objet des appareils perfectionnés applicables à l'enregistrement sur film et à la reproduction des sons enregis- trés sur films, donnant un éclairement suffisant et ne se prêtant pas aux cri- tiques précédentes. Elle est caractérisée par un faisceau lumineux offrant la mince épaisseur voulue et ne présentant pas les inconvénients signalés.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple et sans aucune limi- tation, dans lesquels : 1
La Fig 1 représente, à échelle simplifiée, une réalisation de l'invention, formant partie d'un appareil enregistreur de sans*
La Fig.2 est, à échelle amplifiée, une autre réalisation de l'in- vention appliquée à 'un appareil reproducteur de sans.
La Fig.3 représente une variante de la Fig,2.
On a représenté*'les appareils à plus grande échelle pour donner plus de darté aux figures, sans prétendre toute fois représenter, à échelle correcte, les divers éléments composant l'appareil. Dans la Fig,l, on voit qu'une simple lampe à incandescence 1 à filament enroulé 2 fournit un faisceau lumineux que le condensateur 3 recueille pour le diriger sur le miroir vibrant
4, à travers le dioptre convexe sphérique 5.
On peut commander les vibrations du miroir par divers moyens obéissant à l'action des ondes sonores! par exem- ple, on peut le relier directement et mécaniquement à un diaphragme sonore, ou bien il peut être constitué par une partie du système mobile d'un oscillographe monté de façon à obéir aux vibrations électriques correspondant aux vibrations sonores qu'il s'agit d'enregistrer.
Dans la Fig,l, on a représenté le miroir comme formant partie d'un oscillographe ayant un système mobile bifilaire, dans lequel les deux con.. dacteurs très minces 6 hupportant le miroir traversent un champ magné tique. La .
@ lumière réfléchie par le miroir, après avoir passé dans le dioptre 5, est diri- gée vers le film sensible 7 qui, supporté par des moyens appropriés, tels qu'un tambour, se déplace à vitesse uniforme dms le' sens de la fléche. La film com- porte, dans la figure, des troua d'entraînement 8. '
Au voisinage du film mobile 7 est placé une petite lentille cy.. lindrique 9 caractérisée par le fait qu'elle a une très faible longueur focale, @
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mais une ouverture considérable.
Au moyen de cette lentille, qu'on a représen- tée sous forme connexe et avec axe parallèle au sons du mouvement du faisceau vibrant renvoyé par le miroir 4, le faisceau est réfracté et forme sur le film une ligne droite bien définie 10 très brillante et très étroite.
La laanpa 1 et la lentille 3 servent seulement à remplir de lumiè- re la miroir vibrant; la forme de lentille représentée en 5 offre dea avantages mais n'est pas essentielle, et la lentille peut être omise, si on le juge dési- rable. Le miroir lui-même peut être considéré comme une source lumineuse dont l'image est reproduite sur le film par lee lentilles 5 et 9, sous forme d'une ligne brillanta.
Jusqu'ici, le trait lumineux était obtenu, sur la pellicule, au moyen d'un écran très voisin de celle-ci, offrant une fente de largeur voulue, ou bien on l'obtenait en projetant sur,le film une image réduite d'une tréite fenêtre lumineuse disposée en avant- Ces deux sortes d'appareils présentent les inconvénients qu'on a déjà signalés. Dans certaines formes des appareils du premier type, on a fait appel à des lentilles ou verres cylindriques placée entre le miroir et la pellicule, pour concentrer le faisceau lumineux sous for- me d'une bande plus intense couvrant la fenêtre pratiquée dans l'écran.
Cepen- dant, on a toujours jugé indispensable de maintenir ladite fente, et on n'est pas parvenu jusqu'ici à produire sur le film une image du miroir, au moyen d'un verre cylindrique disposé comme le représente le dessin, c'est-à-dire utilisé sans le concours d'une fente et assurant une grande netteté, une très grande étroitesse et une très grande intensité lumineuse, toutes qualités nécessaires à la bonne reproduction des sens, de la musique, etc....
Un vibrateur d'oscillographe ordinaire, tel que l'utilise la Société demanderesse, comporte un miroir d'environ 1,5 mm de hauteur et 0,5mm de largeur susceptible d'offrir le maximum de déviation, sans s'échauffer de plus de 3 . En utilisant un tel vibrateur pour enregistrer les sons, lorsque l'amplitude désirée sur le film ne dépasse pas 1,5 mm., on a trouvé qu'on pou- vait obtenir un rendement lumineux beaucoup plus élevé, si la distance entre le miroir et le film était réduite au-dessous d'une distance de l'ordre de 20cm environ, plus ou moins commune dans la pratique des oscillographes, et ramenée à une distance de l'ordre de 25 mm seulement.
On a trouvé aussi qu'en utili- sant un très petit verre cyliindrique voisin du film, mais assez écarté pour laisser un jeu suffisant et éviter les contacta, on peut obtenir sur le film
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un trait lumineux ayant toutes les qualités désirées d'éclat, d'étroitesse et de netteté dans les bords.
Avec un dispositif tel que celui représenté utilisant un verre cylindrique de 4,91 mm. de longueur, et ayant un rayon de courbure de 1,60 mm, la Société demanderesse a produit des images photographiées du miroir ayant 12 microns de largeur. Comme cette dimension est inférieure au pouvoir séparateur des émulsions photographiques, il est probable que l'image optique est bien in- férieure à cette valeur.
La raison'pour laquelle en a pu atteindra de tels résultats avec @ l'appareil simple représenté, peut, être attribuée au fait que le miroir et le film sont très rapprochés, que le verre cylindrique est de grande ouverture et par conséquent n'offre pas d'aberration sphérique.
Il n'y a pas lieu de polir le verre cylindrique pour éliminer une telle aberration, car il est bien connu que dans un verre cylindrique, il est beaucoup plus difficile d'éviter l'aberration que dans le cas d'.un vèrre sphérique, et le propre de l'invention est dans le fait que l'aberration, telle qu'elle est, n'a qu'un effet négligeable, en rai- son du court foyer du verre du système-
Quand l'appareil décrit ci-dessus sert à l'enregistrement des sens suivant le système à largeur variable, il est généralement reconnu désirable de donner, à l'extrémité du ruban lumineux ou image 10 qui détermine la forme de l'Enregistrement sonore, une terminaison vive.
Dans ce but, on a représenté l'écran 12 came muni d'un bord vif 13 et placé de façon que ce bord soit proje té au foyer de la lentille 5, sur la pellicule,,
La largeur désirée du trait lumineux 10, sur le film, est gouver- née par un certain nonbre de facteurs, tels que la vitesse de déplacement du film, la sensibilité de l'émulsion, la fréquence des vibrations à enregistrer, la quantité de lumière disponible, etc.... Pour le bon enregistrement des sons, tels que ceux de discours ev de musique,'le trait lumineux)doit avoir une lar- geur faible et des bords nettement définis, de manière à produire, pour une vitesse donnée de la pellicule, toutes les notes de haute fréquence et toutes les composantes de haute fréquence et les harmoniques apparaissant bien sur l'enregistrement.
Quand les sons et les images enregistrés sont faits @immlta- nément sur le marne film, la vitesse de la pellicule est généralement déterminée par les conditions exigées pour les images et non pour les sons.
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Pour faire clairement comprendre l'invention, on a représenté la partie exposée 14 de la pellicule comme si elle était visible, étant en- tendu qu'évidamment un développement du film est encore nécessaire avant que puisse apparaître l'enregistrement des sons. Pour la clarté du dessin, on a aussi anis de représenter toutes les pièces de support et l'enveloppe des ap- pareils abritant le film contre les effets de la lumière, sauf au point où est réalisée l'exposition.
En raison de la distance extrêmement réduite eaitre le miroir et la pellicule, on peut désirer, dans certains cas, utiliser un prisme ou un miroir entre le miroir de l'oscillographe et la lampe, 'pour mon- ter convenablement la lampe et le condensateur*
Par suite du haut rendement lumineux de l'appareil on a trouvé qu'on peut obtenir assez de lumière simplement au moyen d'une petite lampe à incandescence communément employée et alimentée au moyen de piles de poche, ou au plus de quelques piles sèches.
Les particules de poussière qui peuvent coller à la face du miroir ou à celle du verre cylindrique, ne saut pas pro- jetées sur le film, et par conséquent n'entraînent pas l'apparition de lon- gues bandes lumineuses offrant un degré d'exposition inégal.
Les dispositions ci-dessus réalisent un faible'encombrement qui permet d'appliquer les appareils à de petits postes portatifs servant à l'enregistrement des nouvelles, à des postes d'excursions ou de vacances, à des postes domestiques, été***
Dans la forme de réalisation de la Fig 2. on a représenté une partie des appareils permettant de reproduire les sons enregistrés sur une pellicule. La source lumineuse 20 est représentée ici soue la forme d'un arc an vase clos ayant des électrodes 21 et 22, dont la dernière est une bobine de chauffage. Une lampe de ce type fournit une lumière intense et concentrée.
'Près du film 23 portant l'enregistrement sonore 24, est disposé* le petit verre cylindrique 25 semblable, à tous égards, au verre cylindrique 9 de la Fig 2, La lumière émanant de la source 20 a son image reproduite sur la partie de la pellicule qui porte l'energistrement 24, sous la forme d'une ligne lumineuse 26 qui est b@@ante, étroite et à bord vif. Derrière la pelli- cule est disposée une cellule ou une pile photoélectrique {non représentée) dans laquelle passe la lumière ayant traversé la bande lumineuse;
la quantité de l'ornière atteignant la cellule se trouva ainsi réglée à tout instant par 1'enrgistrement'
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Dans la variante de la Fig'3, on a représenté la source lumi- neuse sous forme d'une lampe à incandescence 28 ayant un filament concentré en forme de petite bobine 29. Le dispositif représenté sur cette figure est conforme par ailleurs à celui de la Figez.
D'après la description ci-dessus rapprochée des dessins, on voit qu'il est possible d'établir une forme perfectionnée d'appareil servant à l'enregistrement des sons ou des autres vibrations sur une pellicule mobile, ou d'utiliser le procédé pour reproduire les sons et les vibrations à partir d'un enregistrement photographique, sans le secours d'aucun écran à fenêtre p pour la commande du faisceau lumineux, et que les moyens décrits permettent d'obtenir, sur la surface sensible, un trait lumineux ayant l'éclairement vif, ,les bords nets et la faible largeur désirée. Les techniciens apprécieront facilement que les nouveaux appareils réalisent les avantages de simplicité, d'économie et de faible encombrement déjà indiqués, par rapport aux appareils existant jusqu'ici.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limi- tatives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela@ sortir du cadre de l'in- vantion.
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The present improvement relates to apparatus intended for photographically recording sounds and other vibrations and to apparatus intended to reproduce sounds and other vibrations previously recorded * in this way, in particular to those which have been described in the main patent. .
When the sounds have to be recorded on film move at a certain speed (as happens for example with cinematographic films), or when one wishes to reproduce certain senses, at
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using such anregistramatits, a light beam, which varies according to the waves
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sound, serves to impress the film for recording, just as, for reproduction, a light beam passes through the recording once obtained on the film, to reach the photocell.
In either case, the light beam must be extremely thin so that the high frequency notes and harmonics which characterize the sounds are not lost during operations.
Until now, various means have been used to limit the width of the light brush. One of the recommended forms uses a screen arranged or placed in the immediate vicinity of the movable film, and having a window having a width of about 25 microns.
With such an apparatus, many difficulties arise: s for example the blockage of the window by dust coming from the film and the danger of scratching this film by accidental contact with the screen; there are also other difficulties in providing a satisfactory support for the moving film at the point where it passes the aperture, just as we have difficulties in making practically good low aperture screens *
Still other means have been recommended to limit the thickness of the light beam projected onto the film, and among others,
one means of making the beam much larger than necessary and optically producing the scaled-down image on the film. Such devices offer the advantage of avoiding the use of a very thin window and very close to the film, but it is nonetheless necessary to use a screen having a very small aperture which can be easily closed. - caused by dust particles.
An attempt has been made to project a light beam with the desired thin thickness on the film, in the case of a reproducing apparatus, using a linear filament source and projecting, on a reduced scale, the image of the filament onto the film. the film. For this purpose, the use of a linear law photocell, the thickness of which determines the effective thickness of the light beam, was recommended. All these expedients encountered mechanical limitations which were difficult to determine. remove. All the devices considered above also presented an additional difficulty arising from the low relative illumination obtained.
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This being said, the invention relates to improved apparatus applicable to film recording and to the reproduction of sounds recorded on films, providing sufficient illumination and not lending themselves to the foregoing criticisms. It is characterized by a light beam offering the desired thin thickness and not exhibiting the drawbacks mentioned.
The novel features and the advantages of the invention will be better understood by reference to the following description and the accompanying drawings, given merely by way of example and without any limitation, in which: 1
FIG 1 shows, on a simplified scale, an embodiment of the invention, forming part of a recording device of without *
Fig. 2 is, on an enlarged scale, another embodiment of the invention applied to a female reproductive system.
Fig. 3 shows a variant of Fig, 2.
The devices have been shown on a larger scale to give more darty to the figures, without claiming however to represent, on a correct scale, the various elements making up the device. In Fig, 1, we see that a simple filament wound filament 1 incandescent lamp 2 provides a light beam that the capacitor 3 collects to direct it onto the vibrating mirror
4, through the spherical convex diopter 5.
We can control the vibrations of the mirror by various means obeying the action of sound waves! for example, it can be connected directly and mechanically to a sound diaphragm, or it can be formed by part of the mobile system of an oscillograph mounted so as to obey the electric vibrations corresponding to the sound vibrations which it takes. is to record.
In Fig, 1, the mirror is shown as forming part of an oscillograph having a two-wire moving system, in which the two very thin connectors 6 supporting the mirror pass through a magnetic field. The .
@ light reflected by the mirror, after passing through the diopter 5, is directed towards the sensitive film 7 which, supported by suitable means, such as a drum, moves at uniform speed in the direction of the arrow. . The film has, in the figure, drive holes 8. '
In the vicinity of the movable film 7 is placed a small cylindrical lens 9 characterized by the fact that it has a very short focal length, @
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but a considerable opening.
By means of this lens, which has been shown in related form and with an axis parallel to the sounds of the movement of the vibrating beam returned by the mirror 4, the beam is refracted and forms on the film a well-defined straight line 10 very bright. and very narrow.
The laanpa 1 and the lens 3 are only used to fill the vibrating mirror with light; the lens shape shown at 5 offers advantages but is not essential, and the lens can be omitted, if deemed desirable. The mirror itself can be considered as a light source, the image of which is reproduced on the film by the lenses 5 and 9, in the form of a brilliant line.
Hitherto, the luminous line was obtained, on the film, by means of a screen very close to the latter, offering a slit of the desired width, or else it was obtained by projecting onto the film a reduced image of 'A very bright window arranged in front. These two kinds of apparatus have the drawbacks which have already been pointed out. In certain forms of apparatus of the first type, use has been made of cylindrical lenses or glasses placed between the mirror and the film, to concentrate the light beam in the form of a more intense band covering the window made in the screen. .
However, it has always been considered essential to maintain said slit, and so far it has not been possible to produce an image of the mirror on the film by means of a cylindrical glass arranged as shown in the drawing, that is, is to say used without the aid of a slit and ensuring a great sharpness, a very great narrowness and a very great luminous intensity, all qualities necessary for the good reproduction of the senses, of the music, etc ...
An ordinary oscillograph vibrator, as used by the Applicant Company, comprises a mirror of approximately 1.5 mm in height and 0.5 mm in width capable of offering the maximum deviation, without heating up by more than 3. By using such a vibrator to record sounds, when the desired amplitude on the film does not exceed 1.5 mm., It has been found that a much higher light output can be obtained, if the distance between the mirror and the film was reduced below a distance of the order of about 20 cm, more or less common in the practice of oscillographs, and reduced to a distance of the order of only 25 mm.
It has also been found that by using a very small cylindrical glass close to the film, but far enough apart to leave sufficient clearance and avoid contacting them, we can obtain on the film
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a luminous stroke having all the desired qualities of brightness, narrowness and neatness in the edges.
With a device such as that shown using 4.91mm cylindrical glass. in length, and having a radius of curvature of 1.60 mm, the Applicant Company has produced photographed images of the mirror having 12 microns in width. As this dimension is less than the resolving power of photographic emulsions, it is probable that the optical image is much less than this value.
The reason why such results could be achieved with the simple apparatus shown, may be attributed to the fact that the mirror and the film are very close together, that the cylindrical glass has a large aperture and therefore does not offer no spherical aberration.
There is no need to polish the cylindrical glass to eliminate such an aberration, as it is well known that in a cylindrical glass it is much more difficult to avoid the aberration than in the case of a spherical glass. , and the characteristic of the invention is in the fact that the aberration, such as it is, has only a negligible effect, because of the short focus of the glass of the system-
When the apparatus described above is used for the recording of the senses according to the variable width system, it is generally recognized desirable to give, at the end of the light strip or image 10 which determines the form of the sound recording, a lively ending.
For this purpose, there is shown the screen 12 cam provided with a sharp edge 13 and placed so that this edge is projected at the focus of the lens 5, on the film ,,
The desired width of the light line 10 on the film is governed by a number of factors, such as the speed of travel of the film, the sensitivity of the emulsion, the frequency of vibrations to be recorded, the amount of light. available, etc .... For the good recording of sounds, such as those of speech ev music, 'the luminous line) must have a small width and clearly defined edges, so as to produce, for a given speed of the film, all high frequency notes and all high frequency components and harmonics appearing well on the recording.
When the recorded sounds and images are made immediately on the film marl, the speed of the film is generally determined by the conditions required for the images and not for the sounds.
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In order to make the invention clearly understood, the exposed part 14 of the film has been shown as if it were visible, it being understood that obviously further development of the film is necessary before the recording of the sounds can appear. For the clarity of the drawing, we also have to represent all the support parts and the envelope of the apparatuses housing the film against the effects of light, except at the point where the exposure is carried out.
On account of the extremely small distance between the mirror and the film, it may in some cases be desirable to use a prism or a mirror between the oscillograph mirror and the lamp, to properly mount the lamp and the condenser. *
Owing to the high luminous efficiency of the apparatus it has been found that enough light can be obtained simply by means of a small incandescent lamp commonly used and powered by pocket batteries, or at most a few dry cells.
The dust particles which may stick to the face of the mirror or to that of the cylindrical glass, do not jump thrown on the film, and therefore do not cause the appearance of long bands of light offering a degree of uneven exposure.
The above arrangements achieve a small footprint which makes it possible to apply the devices to small portable stations used for recording news, excursion or vacation stations, domestic stations, summer ***
In the embodiment of FIG. 2, a part of the apparatus for reproducing the sounds recorded on a film is shown. The light source 20 is shown here in the form of a closed-cup arc having electrodes 21 and 22, the last of which is a heating coil. A lamp of this type provides intense and concentrated light.
'Next to the film 23 carrying the sound recording 24 is arranged * the small cylindrical glass 25 similar in all respects to the cylindrical glass 9 of Fig 2. The light emanating from the source 20 has its image reproduced on the part of the film which carries the recording 24, in the form of a luminous line 26 which is b @@ ante, narrow and with a sharp edge. Behind the film is arranged a photoelectric cell or battery (not shown) in which passes the light which has passed through the light strip;
the amount of the rut reaching the cell was thus regulated at all times by the recording '
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In the variant of Fig'3, the light source is shown in the form of an incandescent lamp 28 having a concentrated filament in the form of a small coil 29. The device shown in this figure conforms moreover to that of the Freeze.
From the above description taken together with the drawings, it will be seen that it is possible to establish an improved form of apparatus for recording sounds or other vibrations on a moving film, or to use the method. to reproduce sounds and vibrations from a photographic recording, without the aid of any window p screen for controlling the light beam, and that the means described make it possible to obtain, on the sensitive surface, a light line having the bright illumination, the sharp edges and the small width desired. Technicians will easily appreciate that the new devices realize the advantages of simplicity, economy and small footprint already mentioned, compared to devices existing until now.
It is understood that the provisions and the applications which have been indicated above, by way of example, are in no way limiting, and that one can depart from them without departing from the scope of the invention.