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ECRAN DE PROJECTION,
La présente invention concerne les écrans optiques du type propre à recevoir une image formée par un appareil de projection et à présenter cette image à des observateurso
Le rendement de ces écrans n'a souvent aucune importance parti- culière ; c'est le cas où, comme dans les salles de cinéma ordinaires, on peut éliminer sensiblement toute la lumière étrangère et où la quantité de lumière émanant de l'appareil de projection n'est pour ainsi dire pas limitée. Par contre, il y a des cas où il est très important de réaliser l'économie optimum en ce qui concerne l'énergie lumineuse mise en oeuvre pour la projection (éner- gie lumineuse d'image) et de supprimer au maximum les effets nuisibles de la lumière parasite étrangère à 1-limage.
Par exemple, les appareils de projection d'amateur, ou les autres appareils de projection portatifs, comportent une source lumineuse d'intensité très limitée et permettent rarement une élimina- tion complète ou même partielle de la lumière étrangère; il en résulte que le rapport de l'énergie lumineuse disponible pour l'image à l'intensité de la lu- mière étrangère tombant sur l'écran n'est généralement pas satisfaisant, spé- cialement du point de vue du phénomène physiologique auquel sont nécessaire- ment soumis les observateurso Cet inconvénient se présente également dans les appareils de projection pour écoles ou conférences, les cinémas en plein air, les appareils de projection utilisés pour des mesures scientifiques ou prati- ques,
et les appareils de télévisiono
On a déjà proposé dans le passé d'améliorer le rendement et l'ef- ficacité des écrans du type défini ci-dessus en éliminant autant que possible les pertes de lumière par absorption et en remplagant la réflexion diffuse non contrôlée par une sorte de réflexion commandée que l'on réalise en subdi- visant l'écran en un certain nombre de petits éléments optiques, L'expérience pratique a montré que si de tels écrans sont9 dans une certaine mesure, meil- leurs que les écrans agissant strictement par diffusion de la lumière, ils ne peuvent cependant pas augmenter suffisamment l'énergie lumineuse d'image ré-
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fléctiie par eux dans un champ d'observation donné;
cette énergie d'image ne dépasse pas suffisamment l'énergie de la lumière étrangère tombant dans le champ d observation9 directement ou après réflexion sur l'écran, pour que 1?on puisse conserver le contraste d'image nécessaire à une vision netteo De plus, les écrans de ce type déjà proposés, non seulement sont déficients pour des raisons théoriques, mais exigent des techniques de fabrication très dif-
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ficiles,9 incommodes et coûteuses, ou ne peuvent pas être maintenus facilement à leur rendement maximumo L'un des objets principaux de la présente invention est un écran de projection qui permet, non seulement d9utiliser au mieux l'énergie lumineu- se disponible pour l'image, mais aussi de l'utiliser,
7 même quand elle est re- lativement faible et dans des conditions très défavorables au point de vue de la lumière étrangère indésirableo Il faut bien comprendre que cette lumière
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étrangè-e ou ambiante., tout en élevant le niveau d'intensité de l'image proje- tée Il9augmente pas suffisamment l'intensité des parties les plus éclairées de !9ïmage, diminue ainsi le contraste de celle-ci et tend à l'effacer-.
Avec une intensité d'image assez élevée, les écrans conformes à la présente inven- tion restent efficaces dans des conditions extrêmement défavorables, par exem- ple dans le cas où la lumière de plein jour tombe sur l'écrano
L'écran conforme à la présente invention réfléchit une intensité lumineuse moyenne d'image sensiblement constante dans un champ d'observation
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donné, de sorte qu'il conserve une "brillante uniforme sur toute sa surface, qu'on le regarde directement suivant l'axe optique du système projecteur- écran, ou qu'on le regarde latéralement tout en restant, bien entendu, dans
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le champ d'observation
L'invention a aussi pour objet des systèmes de projection dont la conception est simple, la fabrication et la manipulation faciles,
et qui permettent d'utiliser d9une manière satisfaisante des intensités d'éclaire-- ment pour lesquelles les appareils ordinaires se sont révélés inopérants ou exigent des dispositions gênantes et coûteuseso
Elle se propose également de réaliser des systèmes destinés à projeter de la lumière venant de sources différentes et possédant des caracté- ristiques différentes sur un écran unique affecté à des champs d'observation séparés correspondant aux lumières de caractéristiques différentes ;
ces carac- téristiques englobent la couleur, l'intensité, le dessin de l'image, et leur différenciation trouve une application dans la publicité, la décoration inté- rieure, la signalisation, le cinéma et la télévisiono
L'écran conforme à l'invention n'exerce aucun effet sur les ca- ractéristiques spectrales de la lumière sortant de l'appareil de projection, ce qui le rend particulièrement apte à la reproduction des couleurs
Il est facile de le fabriquer suivant des dimensions totales exi- gées, sans altérer la configuration voulue de ses éléments actifs au point de vue optique,
configuration qui doit être conforme à un dessin prédéterminéo On peut utiliser poursa fabrication les outils ordinaires dont les dimensions n'obligent pas à attacher une importance inhabituelle à leur qualité et à
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l'habileté de 19opérateur. Cet écran est capable de donner de bons résultats dans des conditions d'ambiance relativement défectueuses, telles que celles rencontrées dans les cinémas en plein air ou dans une utilisation militaire par des troupes en campagne. D'un point de vue général, on peut dire que la présente invention a pour but de réaliser un progrès important, tant en ce qui concerne le spectateur que le fabricant, dans la conception et la fabrica- tion des écrans du type mentionné plus haut, en abordant d'une manière entière- ment nouvelle les problèmes inhérents à cette technique.
L'écran conforme à l'invention et qui permet de voir, à partir
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d'un point quelconque situé dans un champ d'observation, une imageprojetée sur lui à partir d'une zone objet, comprend un certain -nombre de systèmes, optiques élémentaires juxtaposés et sensiblement non diffusants, soit tous convexes ou tous concaves, soit alternativement convexes et concaves, qui constituent la - surface totale de l'écran,
ces systèmes optiques élémentaires étant incurvée
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de manière à ne présenter d'images élémentaires que sensiblement dans le champ d'observations et à ne diriger en un point quelconque de ce champ la lumière incidente venant de l'extérieur de celui-ci qu'avec une intensité inférieure à celle de la lumière quil dirige en ce même point et qui provient de l'objeto
Les surfaces optiques élémentaires de l'écran ont des limites qui constituent des lignes d'arrêt, et des courbures qui déterminent les zo- nes dimage;
les valeurs et dispositions relatives des lignes d'arrêt et des courbures définissent les angles des champs élémentaires d'objet et d'image, et ces angles combinés font que toute la lumière venant d'un objet est trans- mise à un champ d'observation, tandis qu'est éliminée une grande partie de la lumière incidente parasite venant de l'extérieur de ce champo Ainsi, les ima- ges élémentaires fournies par les surfaces élémentaires ne sont formées que dans le champ d'observation, tandis que la lumière incidente tombant sur l'é- cran et venant d'un point extérieur à ce champ est sensiblement exclue de ce- lui-cio Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention,
les sys- tèmes optiques élémentaires sont alternativement convexes et concaves et se raccordent les uns aux autres de manière à former une surface d'écran présen- tant des ondulations continues; les angles de champ mentionnés ci-dessus ont leurs côtés qui passent dans les régions de raccordement des courbes convexes et concaveso
Conformément à une autre caractéristique importante de l'inven- tion, des surfaces élémentaires à double courbure, soit négative, soit posi- tive, soit négative et positive, sont prévues en tous les points de la surface de l'écran, à l'exception des régions limites précitéeso
On donne aux systèmes optiques élémentaires, conformément à une autre caractéristique importante de l'invention,
une forme telle que les an- gles précités du champ différent dans les directions horizontale et verticale, de manière à se conformer à tout champ d'observation donné dont les dimensions sont différentes dans ces deux directions ; en résulte que l'énergie lumi- neuse d'image venant d'un objet donné est dirigée principalement dans ce champ d'observation et qu'une quantité pratiquement minimum de cette énergie est transmise dans l'espace extérieur à ce champ, tandis qu'une partie importante de la lumière étrangère, c'est-à-dire de la lumière venant de l'extérieur du champ d'observation, de dimensions données,est dirigée à l'extérieur de ce- lui-ci;
on obtient ainsi l'effet déjà mentionné et consistant dans le fait que l'intensité lumineuse d'image réalisée en un point quelconque du champ d'observation est considérablement plus élevée que l'intensité de la lumière qui atteint ce point en venant d'une source lumineuse étrangère.
De cette ma- nière, l'image projetée conserve, dans la plupart des circonstances rencon- trées en pratique, un contraste suffisant pour assurer à l'observateur une vi- sion distincte, quelle que soit l'intensité de la lumière étrangère, quelle soit forte et directe ou diffuse, artificielle ou naturelleo
La brillance des écrans conformes à l'invention est suffisamment grande, dans la plupart des conditions pratiques, pour empêcher une diminu- tion du contraste, et, par conséquent tout effacement de l'image autre que ce- lui qui proviendrait de 1-'objet projetéo
Selon un détail caractéristique de l'invention,
les éléments op- tiques élémentaires ont certaines dimensions qui se sont révélées particuliè- rement avantageuses et que l'on indiquera un peu plus loin en faisant connaî- tre les résultats qu'elles permettent d'obteniro
Tandis que certaines caractéristiques de l'invention concernent principalement Inobservation de l'image du côté de l'écran faisant face au projecteur ou à tout autre objet, d'autres caractéristiques s'appliquent tout aussi bien aux écrans de projection dont on observe l'image sur l'autre face., ces derniers écrans transmettant la lumière d'image ou tout autre lumière utile de l'une de leurs faces à l'autre face et le champ dobservation se trou- vant du côté opposé à celui où se trouve l'objet.
Ces dernières caractéristi- ques comprennent la configuration d'éléments lenticulaires, qui remplacent les éléments de miroir des écrans opaques ou à "projection avant", et la cor-
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rélation spatiale de ces éléments lenticulairesDans certains cas, les élé- ments optique? conformes à l'invention réflechissent et réfractent à la fois la lumière incidente qui arrive sur eux, avec des résultats utiles dérivés de leur configuration et de leur corrélation particulières.
D'autres objets, aspects et caractéristiques de la nature et de la substance de l'invention, en plus de ceux précisés ci-dessus, apparaîtront dans l'exposé ci-après des principes théoriques de base de l'invention, dans la mesure où ces principes peuvent être définis dans l'état actuel de nos con- naissances, ainsi qu'au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation de l'inventione
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple ;
Fige 1 est un schéma axonométrique d'un écran dans l'ambiance qui détermine sa structure conforme à l'invention, ce schéma servant aussi à illustrer certains concepts et termes utilisés ici et à faciliter la descrip- tion des résultats pratiques obtenus avec un mode de réalisation réel de l'in- vention ;
Figo2 est une vue schématique médiane suivant le plan déterminé par les axes Y et z de la figo 1;
Figo 3 est un schéma explicatif de la théorie essentielle des angles de champ et des lignes d'arrêt des miroirs du type utilisé ici;
Figo 4 est une coupe schématique de plusieurs éléments optiques élémentaires d'un écran conforme à l'invention, cette coupe montrant les ré- sultats obtenus avec un tel écran, en ce qui concerne la formation et la pré- sentation des images élémentaires;
Figo 5 et 6 sont des schémas montrant des zones inactives indési- rableso Figo7 à 9 montrent, dans une vue en plan et dans des coupes fai- tes respectivement suivant les lignes 8-8 et 9-9, un mode de réalisation pra- tique d'un écran suivant l'invention;
Figso 10 à 12 sont analogues aux Figs. 7 à 9 et représentent un deuxième mode de réalisation de l'invention;
Figs. 13 à 15 sont analogues aux Figs. 7 à 12 et représentent un troisième mode de réalisation de l'invention;
Figso 16 est une vue schématique médiane suivant le plan détermi- né par les axes x et z de la fig. 1 et représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel on projette simultanément trois imageso
Les figso 1 à 3 représentent un écran S de dimensions d'encombre- ment usuels et sur lequel on projette une image fournie par un appareil de projection ordinaire Po Cet appareil de projection comprend une source lumi- neuse 21, un condensateur optique 22, une diapositive telle qu'un film 23 et un système de lentilles de projection 24.
On comprend que l'ensemble du pro- jecteurs ou la diapositive 23, définit une "région-objet"; dans le mode de réalisation considéré, cette région contient, comme objet, la diapositive que l'on peut considérer comme composée d'éléments-objets g (Fig. 2) dont les ima- ges sont projetées par le système de lentilles 24 sur des zones élémentaires correspondantes ce de l'écran S, zones qui sont définies par des systèmes op- tiques élémentaires s, tels que les miroirs courbes représentés sur les figso 2 et 3.
Les angles horizontaux du champ d'objet ah et les angles verti- caux du champ d'objet av des éléments respectifs extrêmes sl, s2, s3 et s4 de l'écran définissent, comme le montre clairement la Figo 1 un champ d'observa- tion 0 qui s'étend vers l'arrière jusqu'à une distance désirée quelconque, dé- terminée par les conditions environnanteso Sur la Fig. I, une limite arrière du champ d'observation est définie par les axes x et y perpendiculaires à l'axe z de l'écran S et du champ O.
Celui-ci est délimité, en outre, par la ligne h passant par l'intersection des lignes intérieures d'angle de champ, issues
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des points s1 et s2, par les plans-limites supérieur et inférieur B2 et Bl qui se coupent suivant la droite h et enfin par les plans-limites de gauche et de droite B3 et B4 qui se coupent suivant la droite v. La signification des angles de champ sera expliquée plus en détail un peu plus loin.
L'espace est ainsi divisée d9une manière générale et dans le but de procéder à la pré- sente description en un objet P, une région d'écran S subdivisée en régions élémentaires d'écran q' correspondant aux éléments-objets un champ d'obser- vation 0, et le champ étranger restant qui peut cependant contenir des champs d'observation supplémentaires., comme en l'expliquera dans ce qui va suivre.
Les angles ah et av, indiqués sur Il'écran, existent aussi dans le champ d'ob- servation comme le montrent les indications de la Figo Io Dans le but de sim- plifier la présente description, la fig. I représente une région d'écran et un champ d'@bservation qui sont symétriques par rapport aux plans définis par les av principaux x, y, z, mais il est bien entendu que les axes peuvent être niques et le champ dissymétriqueo
La figo 2 représente, dans une coupe schématique d9une partie de 1-'écran S, des miroirs élémentaires si et sj que l'on a choisie à titre d'exem- ple, respectivement convexe et concave et qui constituent ensemble une surfa- ce d'écran à ondulations continues.
En se plaçant au point de vue optique, on peut dire que les élémentsconvexes et les éléments concaves sont équivalents en ce qui concerne le but recherché par l'invention) comme cela apparaîtra dans la discussion suivanteo Si des éléments alternativement convexes et concaves offrent des avantages importants conformément à l'un des aspects de l'invention, on peut cependant réaliser d'autres caractéristiques de l'invention en utili- sant uniquement des éléments convexes ou des éléments concaves construits au- trement et disposés selon l'invention.
L'écran S peut être constitué par une tôle d'un métal appropriés, laiton ou acier par exemple. Les écrans métalliques moins intéressants du point de vue optique, peuvent être revêtus.\) si on le désire, d'un autre métal tel que, par exemple, le nickel, le chrome, l'aluminiums largento Le corps de l'écran peut comporter deux feuilles sensiblement équidistantes, une feuille avant et une feuille arrièreou être plein avec une surface arrière planée On peut aussi fabriquer l'écran avec une matière diélectrique, telle qu'une com- position plastiquepolymérisée,
à laquelle on donne la forme voulue conformé- ment à l'invention et que l'on recouvre d'une couche métallique appliquée sur la couche réflectriceo On peut appliquer sur ce revêtement une couche protec- trice possédant des propriétés optiques appropriéeso Une telle couche protec- trice est parfois aussi avantageuse dans le cas d'écrans métalliques pleinso Dans tous les cas, la surface qui agit effectivement au point de vue optique doit être polie ou rendue lisse autrement au plus haut degré possible que per- met la matière utilisée et qu'exige le but recherchéo
La Figo 3 représente un seul élément de miroir d'écran, en l'oc- currence un élément convexe o Les propriétés optiques des éléments sont suf- fisamment précisées et déterminées, pour les buts présents, par l'axe e,
or- dinairement mais non nécessairement parallèle à laxe du système; le rayon r, l'angle de champ d'objet a/2 et 19angle de champ d'image a'/é. Comme on le sait, ces valeurs déterminent, pour un objet et un observateur donnes, les lignes d'arrêt, les pupilles d'entrée et les fenêtres de sortie; celles-ci déterminent à leur tour le champ couvert par Isolément en fonction de a/2 et les rayons émergents en fonction de a/2. Pour les buts que se propose l'in- ventions telle qu'elle est réalisée dans les exemples donnés plus loin, l'an- gle a' est très grand et sa valeur n'a pas une grande importance; c'est pour- quoi on n'a indiqué que l'angle a sur la Figo 1.
Puisque les dimensions des éléments de miroir peuvent être choi- sies librement dans certaines limites d'ordre psychophysiologique auxquelles on se référera ci-dessous, on peut adapter la configuration d'ensemble d'un élément de miroir à l'unique champ d'observation ou aux multiples champs d'ob- servation donnée.
Ainsi, on peut diriger dans le champ d'observation, à par- tir de l'objet qui est dans le cas présent la diapositives une quantité opti- mum d'énergie lumineuse utilisable et la concentrer dans le champ avec un mi- nimum de perte et, par conséquent, une brillance optimum de l'image élémen-
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taire perçue par l'observateuroDe plus, toute lumière venant d'une source extérieure au champ d'observation est déviée dans l'espace extérieur à celui- ci de façon à ne pas compromettre la qualité de l'image projetée.
Si cette lumière venant de l'extérieur du champ est indésirable dans celui-ci, cette lumière pouvant être directe ou indirecte, artificielle ou naturelle, le con- traste de l'objet, tel aucune diapositive, est conservé et même amélioré par comparaison avec celui fourni par les écrans ordinaires, qui ne rejettent pas cette lumière étrangère et atténuent, par conséquent, souvent la netteté de l'image, en abaissant le contraste jusqu'à un degré inadmissible au point de vue physiologiqueo Si la lumière extérieure est au contraire désirable, comme celle par exemple d'un deuxième projecteurs on peut maintenir séparés les deux champs d'observation, ou même un plus grand nombre de champs si on le désire.
On exposera plus loin en détail ce dernier mode de réalisation de l'inventiono
Dans le cas présent où la distance est relativement considérable entre l'écran et le projecteur, on peut supposer que les axes des miroirs sont parallèles,- il est cependant bien entendu, que, dans le cas où les distances de 1?objet et de l'image au système de formation de l'image sont plus voisines l'une de l'autre, on peut déterminer la configuration des miroirs de manière que leurs axes soient inclinés les uns par rapport aux autres et en vue de re- cevoir des faisceaux incidents non parallèles, conformément à des principes bien connus.
Les différences qui peuvent se produire entre les distances moyen- nes des images fournies respectivement par les éléments convexes et les éléments concaves n'ont qu'une importance secondaire, spécialement du fait que les ima- ges s'étendent dans le sens axial, et qu'on peut les considérer pratiquement comme se trouvant dans un plan formé par les limites des miroirs.
Les images élémentaires sont sujettes à des aberrations considé- rables, mais les éléments de miroir sont conçus pour fournir des images aussi concentrées que possibleo Ceci ne signifie pas nécessairement qu'ils doivent être petits dans toutes leurs dimensions, mais qu'ils sont étudiés pour four- nir une brillance optimum, conformément aux principes des surfaces réfléchis- santeso Cette brillance est considérablement plus grande que celle de la lu- mière étrangère qui pourrait être réfléchie dans le champ d'observation par des régions irrégulières ou incontrôlables que l'on ne peut supprimer complè- tement sur l'écran réfléchissanto Cette brillance est également plus grande que celle de la lumière qui couramment peut prendre naissance dans le champ d'observation.
Les images élémentaires déformées, réelles ou virtuelles, peu- vent être considérées comme constituant des sources lumineuses qui sont mo- dulées, au point de vue intensité et couleur, par les éléments-objets corres- pondantso Il n'est pas nécessaire que les profils des miroirs soient par- faits,pourvu que les miroirs aient un poli très poussé et possèdent les pro- priétés de champ mentionnées plus haut; les aberrations sont favorables pour établir une moyenne dans les détails de l'élément-objeto On a constaté que des images petites mais à grande intensité se fondent aussi bien que des ima- ges plus grandes mais moins intenses sur des séparations analogues.
Le choix particulier de la configuration et de l'espacement des images élémentaires est basé, conformément à l'invention, sur l'idée de ne pas essayer de faire correspondre ou coincider les bords des images élémen- taires relativement peu déformées, mais de fournir de petits points-images qui sont fortement concentrés en travers des éléments de miroir correspon- dants, de manière à agir comme des sources lumineuses relativement intenses qui sont modulées par l'objet en longueur d'onde et en amplitude comme un transparent dans un projecteuro Ce n'est donc pas la régularité des images élémentaires qui commande la présentation sensiblement continue et bien défi- nie de l'image tout entière, mais plutôt la séparation effective et la rela- tion de brillance entre les points-images élémentaires.
Cette fusion des points-images est régie par des principes psychophysiologiques différents des principes qui s'appliquant à la mise en concordance d'images adjacentes à faible intensitéOn a constaté que, conformément au principe de l'inven- tion, les systèmes élémentaires pouvaient être plus grands qu'on ne l'avait
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cru possible dans le passé;
il en résulte des avantages d'ordre mécanique., comme la facilité de fabrication, la possibilité d'un polissage plus poussé et d'une meilleure réalisation de la formée Puisque, conformément à l'idée précédente, le dessin de chaque point-image est sans importance et que les aberrations et la distorsion sont plutôt avantageuses que nuisibles, on peut former les éléments optiques et polir leur surface uniquement dans le but dobtenir une énergie lumineuse maximum dans le champ d'observation, par un choix judicieux des propriétés de surface, des angles de champ d'objet et d'image ainsi que des lignes limites définissant le champ dobservationo
Les caractéristiques précédentes sont illustrées par la figo 4 qui montre plusieurs miroirs élémentaires s.
avec des images g' réelles et virtuellesconcentrées transversalement et s'étendant axialement, un fais- ceau lumipeux p et un plan 1 traversant les régions limites des miroirs élé- mentaires.
En se référant aux figso 5 et 6, on remarque que les écrans qui, conformément à. une caractéristique de 1?invention comportent des surfaces alternativement concaves et convexes, sont particulièrement exempts de zones incontrôlables au point de vue optiqueo
Si on compare les figso 5 et 6, la première représentant une surface modulée concave-convexe, la deuxième représentant une surface pure- ment concave, on peut noter que le profil conforme à la figo 5 ne possède pas de zone que l'on ne puisse prédéterminer et commander au point de vue optique conformément aux principes de l'inventiono De telles zones sont inévitables dans tout procédé de fabrication, si des saillies ou des creux font partie de la configuration de la surface,
car ces zones peuvent renvoyer par réflexion une lumière indésirable dans le champ d'observationo
En se plaçant au même point de vue que ci-dessus, on remarque que les écrans conformes aux figs. 10 à 12 sont particulièrement exempts de zones incontrôlables qui pourraient accumuler la poussière comme celles des figso 7 à 9; bien que leur forme soit excellente sous ce dernier rapport, les écrans conformes aux figso 13 à 15 comportent au contraire de petites zones désignées par u qui n9ont pas une forme appropriée au point de vue optique et qui sont ainsi incontrôlables.
En tout cas, il est maintenant évident qu'une quantité compara- tivement faible de lumière nuisible est réfléchie dans un champ d'observation donné, de telle sorte que, comme on l'a indiqué initialement, un écran compo- sé d'éléments de miroir, conformément à l'invention, ne réfléchit cette lu- mière nuisible dans le champ d'observation qu9avec des intensités qui sont toujours inférieures à l'intensité de 1-'image en un point quelconque du champo
On peut trouver facilement la configuration optimum d'un élément de miroir pour atteindre un but déterminée conformément aux principes de l'in- vention, soit théoriquement comme il a été indiqué ci-dessus,
soit d'une ma- nière empiriqueo On va indiquer à présent des modes de réalisation pratique et faire connaître les résultats satisfaisants qu'ils ont donnéso
L'écran représenté sur les figs. 7 à 9 a les dimensions suivan- tes :
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<tb> r1 <SEP> = <SEP> 1,37 <SEP> mm.
<tb>
<tb> r2 <SEP> = <SEP> 0,75 <SEP> "
<tb>
<tb> d1 <SEP> = <SEP> 3 <SEP> "
<tb>
<tb> d2 <SEP> = <SEP> 1,9 <SEP> "
<tb>
<tb> d3 <SEP> = <SEP> 1,07 <SEP> "
<tb>
<tb> h1 <SEP> = <SEP> 0,37 <SEP> "
<tb>
<tb> h2 <SEP> = <SEP> 0,25 <SEP> "
<tb>
<tb> g1 <SEP> = <SEP> 6,87 <SEP> "
<tb>
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-8- 515707 Un écran fabriqué suivant les figs 7 à 9, ayant une largeur de
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55 cm et une hauteur de 47,5 5 ctn9 placé à une distance de 4,2 m d'un projecteur de 500 watts pour film de 35 mm,
est déterminé par un champ d'observation ayant les dimensions approximatives suivantes indiquées sur la figo 1:
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aval - 3,3 mo
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<tb> m <SEP> = <SEP> 37,5 <SEP> cm.
<tb>
<tb> angle <SEP> ah <SEP> = <SEP> 107,20
<tb>
<tb> angle <SEP> av <SEP> = <SEP> 8,20
<tb>
Il est bien entendu que la distance du bord avant du champ d'ob- servation à lécran est approximative et que le champ utilisable pratiquement commence à une plus grande distance de l'écran.
Il est inutile de faire remar- quer que le champ s'étend vers l'arrière théoriquement jusqu'à l'infini et qu'il n'est limité pratiquement dans cette direction que par des considéra - tions architecturales ou autreso
On peut placer sur une traverse, à une distance horizontale de 0 m 90 de l'écran et à une distance verticale de 0 m 90 de l'axe du projec- teur, jusque dix phares de 500 watts chacun, et on obtient encore une image d'un excellent contraste avec l'écran conforme aux figso 7 à 9, tandis que dans les mêmes conditions, l'image sur un écran ordinaire (acheté dans le com- merce et portant la marque "Radiant") est.
effacée par l'illumination excessi- ve produite par les phareso Les valeurs comparatives suivantes de l'éclaire- ment, évaluées en lux, indiquent les résultats obtenus respectivement avec les deux écrans ; ces valeurs ont été mesurées sur l'axe du dispositif de pro- jection, à des distances de l'écran m3, m4, m5, m6, représentées sur la figure 1.
Eclairage par le dispositif de projection et les sources lumineuses extérieures
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Distance m3 I114 1115 T116 -=.#########¯¯¯¯s.-.J2# #-# ¯L #-.- # Mètres : 4,2 : 5 4,8 5'I
EMI8.5
<tb>
<tb>
<tb> Eclairement <SEP> ( <SEP> Ecran <SEP> des
<tb>
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(¯Fgs9¯¯¯¯¯¯¯=#993 Ecran ordi- enlux ( E na3.re cran 4696 0 4fl,5 37/7 35
La lumière non modulée fournie par le dispositif de projection, d'où on avait retiré le film, produisait au centre de l'écran un éclairement que l'on trouva égal à 577 lux. Toutes ces valeurs d'éclairement restent sen- siblement les mêmes aux distances précédentes et en des points décalés latéra- lement et voisins des limites du champ d'objet représenté sur la fige 1, avec une diminution brusque du contraste d'image au-delà de ces limites.
Ces essais furent confirmés par les mesures suivantes d'éclaire- ment faites aux mêmes points, mais avec les phares éteints et le dispositif de projection allumé comme précédemment; ces mesures prouvent également l'a- mélioration du rendement dans les écrans conformes à l'invention, abstraction faite de l'élimination de la lumière étrangère nuisible.
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Eclairage par le projecteur seul
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Distance' g 1IJ -- ¯ ¯¯ g m5 m6 Mètres g 4 2 4 5 : 4g8 : 5,1 : -----+%>#SP --+fln--GÉ-- - - ----- ---- Ô - -OEO-- Ô ------- O --- -- Eclairement ( Ecran des 6 9 : 6 : ( figso7=9 N 9, 4 8,9 , 3 (-==--7=---g----g--:--------g-------: en lux } Ecran ordi- f 6 , 6 6el - 5 - -Q- - à 5- -+ - -- - - -Ô O-- - - ----- 5,5 --- - davantage présenté par les écrans conformes à l'invention a été également illustré par un essai consistant à éclairer les mêmes écrans que ci- dessus avec les phares seulement le projecteur étant éteint, et à faire des mesures d9éclairemento On trouva au centre des écrans un éclairement de 50555 lux;
à o m 30 de l'écran, l'éclairement, produit par la lumière réfléchie par
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l9écrang était de 5,5 lux pour l'écran conforme à l'invention et de 1.666 lux pour l'écran ordinaireo
Les modes de réalisation représentés respectivement sur les figs.
10 à 12 et 13 à 15 comportent des éléments réfléchissants concaves et convexeso
L'écran des Figso 10 à 12 a les mêmes dimensions que l'écran des figso 7 à 9 avec cette différence cependant que r1 et r2 ont alternativement des valeurs positives et négatives, et qu'il en est de même de h1 et h2 mesu- rés dans lun et 1?autre sens à partir de la ligne moyenne qui remplace la li- gne de base de la figo 7.
Les dimensions indiquées par des lettres sur les figs. 13 à 15 ont les valeurs suivantes-.
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r r 0,97 =3 D =4 - = o,97 ImD.o ,J;,5D =6 - = 696 mmc 44 "" lo25mmo ,g2'" 2 9 nô
L9écran des figso 13 à 15 a été conçu pour avoir un champ d'ob- servation dont 1?angle av est de 30 environ et l'angle ah de 100 environ, ces deux angles étant indiqués sur la fige 1.
En faisant varier les rayons, il est facile de construire cet écran pour satisfaire à un champ d'observation désiré quelconque, et le des- sin de cet écran ne se limite pas à celui qui fournit les dimensions de champ indiquées ci-dessuso
Les écrans ci-dessus sont en laiton, polis comme des miroirs, et, si on le désire, chromés ou nickelés suivant les exigences de la sélectivité des couleurso On a constaté que les surfaces de laiton soumises à un polissa- ge très poussé donnent satisfaction dans de nombreux cas d'utilisation.
On peut fabriquer les écrans du type précédent par différents procédés. Quelques formes peuvent être obtenues à la meule par des procédés ordinaires d'atelier.
D'autres formes, comme celles des figso 7 à 9, sont obtenues de préférence de la manière suivanteo
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On fabrique d'abord, à la main ou à la machine, un modèle à une échelle assez grande pour permettre la réalisation à peu près exacte des cour- bures prédéterminéeso On réduit ensuite ce modèle à la grandeur réelle en le copiant, sur une machine à graver à trois dimensions, utilisant le principe du pantographe, dans une matière appropriée qui permette d'utiliser comme ma- trice la copie en grandeur réelle. On emboutit ensuite les écrans sur la ma- trice suivant une technique connue.
On peut aussi moleter ou graver des surfa- ces que l'on roule de manière à former, par des procédes connus, une pièce mâle et une pièce femelle entre lesquelles on lamine une matière en feuilleo
On va considérer maintenant l'invention au point de vue de l'uti- lisation de la lumière provenant de plusieurs objets, comme dans le cas par exemple où on. projette deux transparents qui doivent être vus dans deux champs d'observation différents; on va décrire un mode de réalisation visant à ce but, @n se référant à la figo 16.
Cette fig. 16 est une vue médiane dans le plan des axes x et de la fig. 1, mais avec trois projecteurs P1, P2, P3, trois champs d'observa- tion correspondants O1, 0, 0 , et des angles de champ.21, %, a3. La disposi- tion et la corrélation de P1 et O1 peuvent être exactement les mêmes que cel- les indiquées en se référant à la fig. 1. On a ajouté des projecteurs P2, P3 identiques à P1 avec des champs d'observation O2 et O3. Il faut remarquer que le champ O2 est dans la région du projecteur O3, tandis que le champ O3 est dans la région du projecteur O2.
La fig. 16 correspond au cas où les trois pro- jecteurs sont disposés symétriquement, mais il est évident qu'on pourrait ad- mettre des dissymétries en modifiant les caractéristiques optiques correspon- danteso Les trois projecteurs sont placés dans un même plan horizontal sur la fig. 16, mais il est bien entendu qu'on pourrait également les disposer les uns au-dessus des autres.
Conformément aux principes déjà exposés, il est maintenant évi- dent sans qu'on ait besoin de fournir des explications détaillées, que la lumière venant des projecteurs P et P3 est étrangère au champ 1 et n'atteint pas celui-ciDe même, la lumière de P forme une image dans le champ O2 mais non dans les champs O1 et O3, et la lumière de P3 forme une image dans le champ O3 mais non dans les champs O1 et O2.
Il est superflu de mentionner que les régions limites ne sont pas absolument tranchées. Ces régions sont indiquées en O12 et O13 et les images de P1, P et de P1, P3 s'y recouvrent respectivement dans une certaine mesurée Si les angles k sont relativement grands, les champs d'observation se chevau- chent mutuellement; au contraire,si ces angles sont relativement petits, il existe des intervalles entre les champs.
Différentes réalisations pratiques de ce principe sont possibleso Par exemple, si deux projecteurs seulement P1 et P2 sont disposés l'un au- dessus de l'autre, la lumière du champ O3 est exclue des champs O1 et O3,tan- dis que les transparents de P1 et P2 sont visibles dans O1 et O2. On peut ain- si montrer deux images différentes au balcon O3 et au parterre O1, tandis que l'illumination provenant de la lumière du ciel est exclue à la fois de O1 et O3.
Dans un autre exemple, une zone telle que O2 peut recevoir une image projetée par P, tandis qu'une zone 03 peut recevoir une illumination générale provenant d'une source lumineuse remplaçant P3.
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