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Dispositif cinématographique de projection comprenant une lampe à arc et une lampe à vapeur de mercure sous pression élevée, utilisées alternativement.
On connaît des dispositifs cinématographiques de proj ection comportant une lampe à arc comme source de lumière et également des dispositifs de projection utilisant comme telle une lampe à vapeur de mercure sous pression élevée, à traj et de décharge étranglé et à refroidissement par liquide., appelée ci-après "lampe à mercure". Les deux sources lumineuses permettent un flux lumineux de proj ection de 3000 lumens au minimum. Par le terme "flux lumineux de proj ection" on entend ici le faisceau qui au moment de la projection de l'image sur l'écran est projeté à travers l'ouverture de projection sur
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la fendre de projection.
On a trouvé qu'il y a intérêt à créer un dispositif de projection de l'intensité lumineuse précitée, dans lequel on peut utiliser l'une ou l'autre des sources lumineuses.
Toutefois, pareille réalisation rencontra plusieurs difficultés provenant d'une part du fait que le traj et des rayons dans le projecteur à lampe à arc diffère essentiellement de celui des rayons dans le projecteur à lampe à mercure et d'autre part de la circonstance que la lampe à mercure doit être refroidie par un liquide et être facilement remplaçable au cours du fonctionnement, tandis que cette exigence n'existe pas pour la lampe à arc. Ainsi, la lumière émise par la lampe à arc est concentrée dans la plupart des cas sur la fenêtre de proj ection et celle émise par la lampe à mercure est concentrée sur l'objectif, ce qui impose des exigences entièrement différentes quant au système optique et aux dispositifs d'interruption.
L'obturateur pour la lampe à arc a le plus souvent un grand diamètre et est alors disposé en arrière du mécanisme d'entrainanent, à une distance considérable de la fenêtre. La lampe à mercure utilise généralement deux lentilles, une lentille refroidie et une lentille non-refroidie, qui sont disposées aussi près de la fenêtre que possible. Afin de protéger la lentille non-refroidie contre un échauffement excessif, l'obturateur se meut entre les lentilles, ce qui implique que l'obturateur également devra être disposé tout près de l'ouverture de projection, entraînant des difficultés de construction au point de vue du mécanisme d'entraînement. Eh outre, il convient que l'obturateur pour la lampe à mercure soit équipé de fenêtres colorées.
Finalement, le refroidissement par liquide de la lampe à mercure demandera pour le support de cette lampe une disposition par-
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ticulière qui diffère complètement de celle de la lampe à arc.
Le support, en outre, devra être facilement accessible pour que, le cas échéant, la lampe à mercure puisse être rempla- cée rapidement par une autre.
Le dispositif cinématographique de projection conforme à l'invention comporte une lampe à arc, un support pouvant être déplacé dans et hors du traj et des rayons de la lampe à arc et servant à une lampe à vapeur de mercure sous pression élevée à traj et de décharge étranglé et à refroidissement par liquide (désignée brièvement ci-après par lampe à mercure"A) et un obturateur cylindrique disposé à proximité de l'ouverture de projection, la construction étant telle que la lampe à mercure dans sa position de fonctionnement se trouve à l'intérieur de l'obturateur cylindrique.
Cette construction permet de satisfaire à la condition essentielle au fonctionnement des sources lumineuses. Pour le traj et des rayons de la lampe à arc, qui est concentré normalement sur la fenêtre de projection, l'obturateur cylindrique connu en soi peut prendre la place de l'obturateur . disposé à l'emplacement normal. Lorsqu'on utilise la lampe à mercure en combinaison avec l'obturateur cylindrique, cet obturateur permettra, grâce à sa disposition particulière, une protection efficace de la lentille condensatrice placée en avant du dispositif de pro j ection. L'obturateur cylindrique, en outre, convient particulièrement bien à être équipé, à vo- lonté, de fenêtres en verre coloré ou en matière opaque.
Eh outre, dans le cas d'une disposition horizontale de l'obturateur cylindrique, l'arbre d'entraînement sera parallèle à celui des tambours d'entraînement du film, ce qui signifie une simplification sensible au point de vue de la construction.
Quand on se réfère dans la présente description à un déplacement du support dans ou hors du trajet des rayons, il s'agit des
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positions qu'occupe la lampe à mercure montée dans ce support.
Conformément à un mode de réalisation de l'invention, l'obturateur cylindrique est muni de porte-fenêtres destinés à recevoir des fenêtres interchangeables. Par conséquente si l'on désire utiliser le dispositif de projection pour une lampe à arc, on munit ces porte-fenêtres d'écrans opaques. Si, au contraire,on utilise une lampe à mercure, on munit l'obtura- teur de fenêtres colorées, dansla plupart des cas de fenêtres en verre.
Selon un autre mode de réali sation de l'invention, l'obturateur cylindrique tout entier est interchangeable.
Il est possible de différentes manières de construire le support pour la lampe à mercure de façon qu'il soit facilement déplaçable. Ainsi, il est possible de placer ce support sur un bras articulé à la paroi latérale de la boite du médanisme d'entraînement. De préférence, la lampe doit pouvoir s'amorcer tant à l'intérieur qu'à l'extérieur de l'obturateur cylindrique.
On peut éventuellement monter sur le même bras la lentille condensatrice placée entre l'obturateur et l'ouverture de projection de manière à pouvoir adapter le projecteur par une seule manoeuvre soit à la lampe à arc, soit à la lampe à mercure.
Une autre possibilité de montage du support de la lampe à mercure consiste à incorporer l'obturateur cylin- drique dans une boîte dont le côté latéral est muni d'un couvercle. Dans ce cas le support de la lampe à mercure peut être monté dans ce couvercle. On peut donner au support sa position de fonctionnement, ou non, en mettant ou en enlevant le couvercle.
On comprendra mieux l'invention en se référant aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels:
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la fig. lest une vue schématique d'un projecteur comportant une lampe à arc, la fige 2 est une vue schématique d'un projecteur comportant une lampe à mercure, la fig. 3 représente le projecteur conforme à l'invention, lorsqu'il utilise la lampe à arc, la fig. 4 représente le projecteur conforme à l'invention lorsqu'il utilise la lampe à mercure, la fig. 5 est une vue de côté d'un détail du projecteur représenté fig. 4, la fig. 6 est une vue de côté d'un mode de réalisation de l'obturateur cylindrique et la fig. 7 est une vue en coupe dudit obturateur cylin- dri qu e.
La fig. 1 représente une lampe à arc A comportant deux charbons10 et 11 et un miroir 12. La disposition de l'arc par rapport au miroir est telle que la lumière soit concentrée dans l'ouverture de projection 13 et sorte à travers l'objectif 14. Le film qui se déroule de la bobine dévideuse 15, est amené par le rouleau denté sup éri eur 16, le long de l'ouverture de projection 13 et est tiré.le long de cette fenêtre par le rouleau denté d'entraînement 17 pour être ensuite enroulé sur la bobine d'entraînement 18. Pendant les moments où le film avance le long de l'ouverture de projection, le flux lumineux doit être interrompu. Dans ce but, on a prévu l'obturateur 19 disposé sur une face de la boîte du mécanisme d'entraînement et une distance assez considérable de la fenêtre de projection.
La fig. 2 représente un projecteur muni d'une lampe à mercure.La lampe à mercure 30 est entourée d'une paroi de refroidissement 31 dans laquelle est disposée une lentille 32.
En plus de cette lentille, il est prévu un condensateur 33
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concentrant dans l'objectif 34 la lumière provenant de la lampe à mercure. Pour protéger la lentille 33 contre un échauffaient excessif de la part de la lampe à mercure, un obturateur 35 est disposé entre les lentilles 32 et 33. Le film est enroulé par le mécanisme à croix de Malte à partir de la bobine dévideuse 36 et le long de la fenêtre de pro- jection 37 sur la bobine envi deuse 38.
La fig. 3 représente le projecteur conforme à l'inven- tion. Ce projecteur comprend un boîtier 39 pour la lampe à arc B, un mécanisme d'entraînement C pour le film et pour l'obturateur 42, et un objectif D. L'obturateur 42 est un obturateur cylindrique ayant un arbre horizontal et se trouve d'un côté du boîtier du mécanisme d'entraînement C.
Du même côté est monté un bras 50 pouvant pivoter en 51 et sur lequel est fixé le support pour la lampe à mercure 40.
On peut déplacer à volonté le bras 50 de façon à. amener la lampe dans ou hors du traj et des rayons de la lampe à arc B.
La fig. 4 montre la position dans laquelle la lampe se trouve dans le trajet des rayons et la fig. 3 montre la position, dans laquelle elle se trouve hors du traj et des rayons. Dans la position représentée sur la fig. 4, la lampe à mercure seulement et non la lampe à arc B sera utilisée pour la projection de l'image. La lampe à mercure 40 munie d'une len- tille refroidie par liquide est disposée à l'intérieur de l'obturateur 42. L'amenée et le départ de l'eau de refroi- dissement peuvent s'effectuer au moyen de tubes flexibles détachés ou bien à travers le bras 50 et le pivot 51. Les canalisations d'amenée et de départ ne sont représentées ni sur la fig. 3, ni sur la fig. 4.
En plus de la lentille 41, on peut placer un condensateur 44 entre l'obturateur 42 et l'ouverture de projection 43, cette disposition étant telle que la lumière de la lampe à mercure 40 soit concentréedams l'ob- j ectif D.
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La fig. 3 représente le même projecteur, mais dans ce cas le bras 50 est déplacé de façon telle que la lampe à mercure avec la lentille soit amenée hors du trajêt des rayons de la lampe à arc et également hors de l'espace entouré par l'obturateur cylindrique. Lorsqu'on utilise la lampe à arc B, l'axe de l'obturateur cylindrique sera situé dans le trajet des rayons de cette lampe et la lumière sera interropue périodiquement à grande vitesse. La lumière émise par la lampe B pouvant être dirigée par le miroir 45 de façon qu'elle soit concentrée dans l'ouverture de projection, l'emploi du condensateur 44 est superflu. Le bras 50 peut éventuellement avoir une appendice 49 permettant de mettre ce condensateur également dans ou hors du traj et des rayons de la lampe à arc par le déplacement du bras (voir la fige 5).
La fig. 4 montre comment l'obturateur cylindrique tourne entre les lentilles 41 et 44 tout en interrompant périodiquement la lumière de la lampe à mercure tombant sur la lentille 43, ce qui empêche un échauffement excessif de cette dernière.
Les fig. 6 et 7 montrent un mode de réalisation de l'ob- turateur cylindrique dont les parois44 sont munies de dé- dans pressions ou porte-fenêtres 46/lesquelles peuvent être glissées des fenêtres 45. Ces dernières peuvent être fabriquées, à volonté, en matière opaque, par exemple un métal léger du genre de l'aluminium ou bien en une matière colorée laissant passer la lumière. Il n'est pas nécessaire que toutes les fenêtres soient en même matière; une alternance de fenêtres transparentes et opaques est également possible. Les fenêtres colorées servent à compenser le manque de rayons lumineux d'une longueur d'onde déterminée de la lampe à mercure. Lorsque l'ob- turateur est muni de ces porte-fenêtres, il peut servir tant pour la lampe à mercure que pour la lampe à arc.
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Il est aussi possible.de monter l'obturateur sur l'arbre du mécanisme d'entraînement de façon qu'il soit interchangeable.
Comme on l'a déjà dit plus haut, les F'igs. 3 et 4 montrent les positions de support 50 dans -Lesquelles la lampe à mercure peut être mise dans et hors du trajet de rayons de la lampe à arc. Dans la position représentée sur la Fig. 4, la lampe à mercure peut facilement être remplacée par une autre.
La possibilité d'exécuter cette manoeuvre très rapidement est très importante pour l'utilisation du projecteur, parce qu'il peut arriver que la lampe s'éteigne tout à coup au cours de la projection. Le plus rapidement on peut mettre en place une nouvelle lampe, le mieux. La construction peut être telle que le support de la lampe, dans la position du bras 50 qui -est représentée sur la Fig. 5, soit coupé tant du courant électrique que de l'amenée de liquide. Selonun mode de réalisation de l'invention, cette situation n'est réalisée que dans la position inférieure III du bras 50. Toutefois, il y a une position intermédiaire II dans laquelle la lampe à mercure n'est pas encore à l'intérieur de l'obturateur cylindrique, mais est déjà. raccordée à l'amenée de courant et de liquid.e de refroidissement.
Cette oonstruction offre le grand avantage pratique que l'opérateur peut s'assurer exactement si la lampe brûle de manière satisfaisante avant de la placer dans l'obturateur cylindrique.
En outre, il n'est pas sans importance qu'on puisse faire brûler la lampe à son intensité maximum en dehors de l'obturateur cylindrique, sans que le film lui-même soit mis en marche. En effet, la lampe à mercure a besoin de quelque temps pour at-' teindre son intensité maximum et si la lampe était amorcée lorsqu'elle se trouve à l'intérieur de l'obturateur, on serait obligé de faire marcher le film au préalable pour éviter qu'il
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prenne feu par suite de la chaleur dégagée par-la lampe. Si, toutefois, on peut amorcer la lampe en dehors de l'obturateur le film peut être mis en marche au moment où la lampe brûlant à son intensité maximum est amenée dans l'obturateur cylindrique.
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A cinematographic projection device comprising an arc lamp and a high pressure mercury vapor lamp, used alternately.
There are known cinematographic projection devices comprising an arc lamp as the light source and also projection devices using as such a mercury vapor lamp under high pressure, with traj and throttled discharge and liquid cooled. hereinafter "mercury lamp". The two light sources allow a projection luminous flux of at least 3000 lumens. By the term "projection luminous flux" is meant here the beam which at the time of projection of the image on the screen is projected through the projection opening onto the screen.
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the projection split.
It has been found that it is advantageous to create a device for projecting the aforementioned light intensity, in which one or the other of the light sources can be used.
However, such an embodiment encountered several difficulties arising on the one hand from the fact that the traj and rays in the arc lamp projector essentially differ from that of the rays in the mercury lamp projector and on the other hand from the fact that the beam Mercury lamp must be liquid cooled and easily replaceable during operation, while this requirement does not exist for the arc lamp. Thus, the light emitted by the arc lamp is concentrated in most cases on the projection window and that emitted by the mercury lamp is concentrated on the objective, which places entirely different requirements on the optical system and to interrupt devices.
The shutter for the arc lamp usually has a large diameter and is then disposed behind the drive mechanism, at a considerable distance from the window. The mercury lamp typically uses two lenses, a cooled lens and an uncooled lens, which are arranged as close to the window as possible. In order to protect the uncooled lens from overheating, the shutter moves between the lenses, implying that the shutter too will have to be placed close to the projection opening, causing construction difficulties to the point of view of the drive mechanism. Besides, the shutter for the mercury lamp should be equipped with colored windows.
Finally, the liquid cooling of the mercury lamp will require for the support of this lamp a provision by-
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particular which differs completely from that of the arc lamp.
The support, moreover, must be easily accessible so that, if necessary, the mercury lamp can be quickly replaced by another.
The cinematographic projection device according to the invention comprises an arc lamp, a support which can be moved in and out of the traj and rays of the arc lamp and serves as a mercury vapor lamp under high pressure at traj and of liquid-cooled, throttled discharge (hereinafter briefly referred to as a mercury lamp "A) and a cylindrical shutter disposed near the projection opening, the construction being such that the mercury lamp in its operating position is located inside the cylindrical shutter.
This construction makes it possible to satisfy the essential condition for the operation of the light sources. For the traj and rays of the arc lamp, which is normally concentrated on the projection window, the cylindrical shutter known per se can take the place of the shutter. arranged in the normal location. When the mercury lamp is used in combination with the cylindrical shutter, this shutter will allow, thanks to its particular arrangement, effective protection of the condensing lens placed in front of the projection device. The cylindrical shutter, moreover, is particularly suitable for being equipped, as desired, with windows of colored glass or of opaque material.
Moreover, in the case of a horizontal arrangement of the cylindrical shutter, the drive shaft will be parallel to that of the film drive drums, which means a substantial simplification from the point of view of construction.
When reference is made in the present description to a displacement of the support in or out of the path of the spokes, these are
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positions occupied by the mercury lamp mounted in this support.
According to one embodiment of the invention, the cylindrical shutter is provided with French windows intended to receive interchangeable windows. Consequently, if one wishes to use the projection device for an arc lamp, these French windows are fitted with opaque screens. If, on the contrary, a mercury lamp is used, the shutter is fitted with colored windows, in most cases with glass windows.
According to another embodiment of the invention, the entire cylindrical shutter is interchangeable.
It is possible in various ways to construct the holder for the mercury lamp so that it is easily movable. Thus, it is possible to place this support on an arm articulated to the side wall of the box of the training medanism. Preferably, the lamp should be able to ignite both inside and outside the cylindrical shutter.
The condenser lens placed between the shutter and the projection opening can optionally be mounted on the same arm so as to be able to adapt the projector by a single operation either to the arc lamp or to the mercury lamp.
Another possibility of mounting the support of the mercury lamp consists in incorporating the cylindrical shutter in a box the lateral side of which is provided with a cover. In this case, the mercury lamp support can be mounted in this cover. The support can be given its operating position, or not, by putting on or removing the cover.
The invention will be better understood by referring to the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, in which:
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fig. ballast is a schematic view of a projector comprising an arc lamp, FIG. 2 is a schematic view of a projector comprising a mercury lamp, FIG. 3 shows the projector according to the invention, when it uses the arc lamp, FIG. 4 shows the projector according to the invention when it uses the mercury lamp, FIG. 5 is a side view of a detail of the projector shown in FIG. 4, FIG. 6 is a side view of one embodiment of the cylindrical shutter and FIG. 7 is a sectional view of said cylindrical shutter.
Fig. 1 shows an arc lamp A comprising two coals 10 and 11 and a mirror 12. The arrangement of the arc relative to the mirror is such that the light is concentrated in the projection opening 13 and comes out through the objective 14. The film which unwinds from the unwinding reel 15, is fed by the upper toothed roller 16, along the projection opening 13 and is pulled along this window by the toothed drive roller 17 to be then wound onto the drive reel 18. During the times when the film is advancing along the projection opening, the light flux should be interrupted. For this purpose, provision has been made for the shutter 19 disposed on one face of the box of the drive mechanism and a rather considerable distance from the projection window.
Fig. 2 shows a projector fitted with a mercury lamp. The mercury lamp 30 is surrounded by a cooling wall 31 in which a lens 32 is arranged.
In addition to this lens, a capacitor 33 is provided
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concentrating the light from the mercury lamp in the objective 34. To protect the lens 33 against excessive heating from the mercury lamp, a shutter 35 is disposed between the lenses 32 and 33. The film is wound up by the Maltese cross mechanism from the unwinding reel 36 and the film. along the projection window 37 onto the envi ronment reel 38.
Fig. 3 shows the projector according to the invention. This projector includes a housing 39 for the arc lamp B, a drive mechanism C for the film and for the shutter 42, and a lens D. The shutter 42 is a cylindrical shutter having a horizontal shaft and is located in '' one side of the drive mechanism housing C.
On the same side is mounted an arm 50 which can pivot at 51 and on which is fixed the support for the mercury lamp 40.
The arm 50 can be moved at will so as to. bring the lamp into or out of the traj and rays of the arc lamp B.
Fig. 4 shows the position in which the lamp is in the path of the rays and FIG. 3 shows the position, in which it is outside the traj and the rays. In the position shown in fig. 4, the mercury lamp only and not the arc lamp B will be used for image projection. The mercury lamp 40 provided with a liquid-cooled lens is placed inside the shutter 42. The supply and departure of the cooling water can be effected by means of flexible tubes. detached or else through the arm 50 and the pivot 51. The supply and departure pipes are neither shown in FIG. 3, nor in FIG. 4.
In addition to the lens 41, a capacitor 44 can be placed between the shutter 42 and the projection aperture 43, this arrangement being such that the light from the mercury lamp 40 is concentrated in the objective D.
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Fig. 3 shows the same projector, but in this case the arm 50 is moved so that the mercury lamp with the lens is brought out of the path of the rays of the arc lamp and also out of the space surrounded by the shutter cylindrical. When using the arc lamp B, the axis of the cylindrical shutter will be located in the ray path of this lamp and the light will be interroped periodically at high speed. Since the light emitted by the lamp B can be directed by the mirror 45 so that it is concentrated in the projection opening, the use of the capacitor 44 is superfluous. The arm 50 can optionally have an appendage 49 making it possible to put this capacitor also in or out of the path and rays of the arc lamp by the displacement of the arm (see figure 5).
Fig. 4 shows how the cylindrical shutter rotates between the lenses 41 and 44 while periodically interrupting the light of the mercury lamp falling on the lens 43, which prevents excessive heating of the latter.
Figs. 6 and 7 show an embodiment of the cylindrical shutter whose walls 44 are provided with depressions or French windows 46 / which can be slid from windows 45. The latter can be made at will from material. opaque, for example a light metal such as aluminum or else in a colored material allowing light to pass through. It is not necessary that all windows be of the same material; an alternation of transparent and opaque windows is also possible. The colored windows serve to compensate for the lack of light rays of a determined wavelength from the mercury lamp. When the shutter is fitted with these French windows, it can be used for both the mercury lamp and the arc lamp.
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It is also possible to mount the shutter on the shaft of the drive mechanism so that it is interchangeable.
As we have already said above, the F'igs. 3 and 4 show the support positions 50 in which the mercury lamp can be put in and out of the ray path of the arc lamp. In the position shown in FIG. 4, the mercury lamp can easily be replaced with another.
The possibility of performing this maneuver very quickly is very important for the use of the projector, because it can happen that the lamp goes out suddenly during the projection. The faster you can put in a new lamp, the better. The construction may be such that the lamp holder, in the position of the arm 50 which is shown in FIG. 5, either cut off from both the electric current and the liquid supply. According to an embodiment of the invention, this situation is only achieved in the lower position III of the arm 50. However, there is an intermediate position II in which the mercury lamp is not yet inside. the cylindrical shutter, but is already. connected to the current and cooling liquid supply.
This construction offers the great practical advantage that the operator can ascertain exactly whether the lamp is burning satisfactorily before placing it in the cylindrical shutter.
In addition, it is not unimportant that the lamp can be made to burn at its maximum intensity outside the cylindrical shutter, without the film itself being started. Indeed, the mercury lamp needs some time to reach its maximum intensity and if the lamp were started when it is inside the shutter, we would have to run the film beforehand. to prevent it
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catch fire as a result of the heat given off by the lamp. If, however, the lamp can be ignited outside of the shutter the film can be started at the moment when the lamp, burning at its maximum intensity, is brought into the cylindrical shutter.