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Procédé et dispositif de contrôle de la lumière dans un appareil de projection et appareil muni dudit dispositif
La présente invention concerne la projection d'images juxtaposées en mosaïque sur un écran et plus particulièrement le contrôle de l'éclairement de l'écran de telle sorte, que les images séparées composant l'image d'ensemble aient la même intensité apparente aux endroits où elles se rejoignent.
Dans le cas de projection d'une seule image animée à partlr d'un projecteur unique, il peut se produire des variations considérables dans l'éclairement de l'écran sans qu'elles soient apparentes pour les spectateurs parce qu'ils n'ont pas de réfé- rence à laquelle comparer les variations. Dans le cas d'images en mosaïque, lorsqu'une portion d'une des images est beaucoup plus brillante que la portion de l'autre image qui lui est
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directement adjacente, la différence d'éclairement est immédiatement sensible en raison de la proximité des deux champs à éclairement inégal. Les spectateurs les comparent inconsciemment entre eux.
Etant donné que les deux portions de la mosaïque représentent différentes' parties de la même scène, un changement soudain d'éclairement d'une partie à l'autre, là où la composition exigerait évidemment un éclairement égal, produit un effet désagréable.
L'invention a pour but de réaliser des moyens permet- tant d'obtenir un éclaire-ment égal sur 1'écran sur des surfaces d'une image en mosaïque., là où les images se juxtaposent suivant les lignes de raccordement. Des moyens de contrôle ont été proposés antérieurement par lesquels un employé, placé à un endroit d'où il peut surveiller 1-'image, peut changer l'éclairement des portions respectives de l'image en mosaïque de manière à maintenir un degré raisonnable d'égalité d'éclai- rement. L'expérience a montré cependant que dans la pratique l'employé ne peut pas opérer ce contrôle avec la précision' nécessaire, notamment dans une salle où il surveille la même image de temps en temps.
De telles tentatives pour réaliser un contrôle manuel de l'éclairement ont montré en outre l'in- convénient de rendre nécessaire l'enlèvement de certains sièges de choix dans la salle pour y placer l'observateur contrôleur et son appareil. Le revenu de la salle s'en trouve diminué en plus du fait que l'employé est coûteux et tout cela sans obtenir le résultat désiré..
L'invention a notamment pour objet un procédé pour le contrôle de l'éclairement de l'écran dans le cas de projection d'images juxtaposées en mosaïque à partir de plusieurs pro- jecteurs,'procédé caractérisé par ce qu'on transfère vers les "bords de l'image une partie de la lumière provenant de la zone centrale de l'image lorsqu'il est nécessaire, pour la continuité
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de l'éclairement, d'augmenter l'éclairement de ce bord,
ou inversement on transfère une partie de la lumière des bords vers le centre lorsque la portion de bord est trop brillante pa.r rapport à un éclairement de référence déterminé.'
L'invention a également pour objet un appareil auto- matique pour maintenir un éclairement égal sur l'écran sur les surfaces où les portions différentes de l'image en mosaïque se juxtaposent.
Elle a notamment pour objet 'un dispositif de contrôle de lumière pour appareil comportant au moins deux projecteurs ayant chacun une source indépendante de lumière qui projette une image séparée'sur un écran, les portions de bord voisines' des images se rejoignant ou se chevauchant pour former une image en mosaïque, dispositif caractérisé par ce qu'il est prévu d'une part, sur chaque projecteur, un dispositif de commande sensible à la lumière pour contrôler la portion laté- , . rale du faisceau qui projette les port:
Lons de bord de l'image et d'autre part, un dispositif de contrôle automatique associé à au moins l'un des projecteurs et qui modifie laquantité de lumière dans la portion latérale du faisceau par rapport à la portion centrale du faisceau dudit projecteur en réponse aux variations indiquées par les dispositifs de contrôle propres à chaque projecteur, de manière à obtenir un éclairement des portions de bord qui soit le même pour les portions de bord qui sont voisines dans l'image en mosaïque.
Dans les modes de réalisation de l'invention, la lumière est contrôlée de telle manière que toute la lumière disponible est utilisée. Au lieu d'employer des diaphragmes ou volets ou,autres moyens pour réduire la quantité de lumière provenant d'un projecteur, l'invention utilise un mécanisme par lequel une partie de la lumière provenant de la région du centre de l'image est transférée vers les bords lorsqu'il
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devient nécessaire d'augmenter l'éclairement des bords; et inversement lorsque la portion des bords d'une image est trop brillante, une partie de la lumière provenant de ces bords de l'image est transférée vers le centre de l'image.
Tous les projecteurs conventionnels produisent des images qui sont plus brillantes dans leurs régions centrales
Que sur leurs bords, mais cela n'a pas d'inconvénients parce que la variation dans la lumière est progressive depuis les régions centrales vers les bords et elle n'est pas décelable avec une seule surface de projection. Un déplacement d'une partie des éclairements du centre vers les bords de l'image produira une image plus brillante sur ses bords, mais la suppression d'une partie de l'intensité lumineuse du milieu de l'image ne peut pas être ressentie par le spectateur.
Conformément à une caractéristique de l'invention, des moyens sont prévus pour contrôler la lwnière avant qu'elle traverse le film, le cliché de projection fixe, ou autre surface transparente devant être projeté sur l'écran pour former l'image en mosaïque. Etant donné que c'est l'in- tensité apparente de l'éclairement sur les zones de recouvre- ment et près de celles-ci qui doit être maintenue égale, l'appareil est construit de telle manière qu'il contrôle la lumière qui passe à travers les bords du cliché transparent.
L'invention peut être .appliquée de telle sorte que la lumière' projetée à travers les parties de bords de tous les clichés, qui sont désignés dans ce qui suit par le "film", soit main- tenue égale à une intensité.prédéterminée de référence.
Une combinaison simple et qui est pour la plupart des cas la plus satisfaisante est celle par laquelle on utilise la lumière qui passe à travers les parties de bords d'une image comme intensité de référence, et on produit alors une variation dans la lumière projetée à tra.vers la portion de bord adjacente
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de l'autre film de manière à maintenir l'éclairement de la seconde image égal à celui de la première. Ainsi, s'il y a variation dans la lumière provenant du premier projecteur ainsi que cela est inévitable avec les projecteurs conven- tionnels, la.
lumière de l'autre projecteur variera de la même manière au moins pour ce qui concerne l'éclairement des zones adjacentes ou se recouvrant et les variations dans l'éclairement total de l'écran ne seront pas perceptibles plus que dans le cas d'un seul projecteur conventionnel produisant une image unique sur l'écran.
Une autre caractéristique de l'invention prévoit un contrôle de la lumière projetée à travers le film avec un contrôle indépendant pour les différents bords de l'image.
Ainsi le bord extérieur d'une image de la mosaïque peut être maintenu d'éclairement égal à une intensité de référence et l'autre bord qui est adjacent à l'autre image de la mosaïque peut être contrôlé indépendamment pour maintenir son éclai- rement égal à celui de la portion de bord de l'image produite par l'autre projecteur.
Dans une des formes de l'invention on contrôle la lumière provenant de réflecteurs sélectifs placés immédia- temerit auprès de la fenêtre à film et on utilise cette lumière réfléchie canune une mesure de l'intensité de l'éclairement qui est reçu par les portions de bord du film 'à la fenêtre.
Certaines formes modifiées de l'invention utilisent des réflecteurs sur le diaphragme qui reflète le faisceau lumi- neux réel dirigé sur la fenêtre'à film pendant le temps où l'obturateur ferme l'ouverture optique de la fenêtre. Si l'invention est appliquée de cette manière, la. variation de lumière d'un côté de la fenêtre par rapport à l'autre doit
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être amenée à suivre un module predét,zw3ro en vue d'obtc'nir l'uniformité d'4cla.ix.<nnenti désixvr sur l'écrnn.
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L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins joints ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description se rapporte à des modes de réalisa- tion de l'invention donnés à titre d'exemples et représentés aux dessins joints dans lesquels: - La figure 1 est une vue montrant l'application de l'invention à trois projecteurs cinématographiques projetant des images adjacentes d'une projection en mosaïque, la lumière étant contrôlée en fonction d'un standard de référence.
- La figure 2 est une forme modifiée dans laquelle la variation de lumière dans les projecteurs latéraux est variée automatiquement en fonction des variations de la lumière provenant du centre du projecteur.
- La figure 3 est un schéma de connexion pour l'un des projecteurs et.son mécanisme de contrôle.
- La figure 4 est une vue schématique de la manière de laquelle la lumière est déplacée entre le centre et les côtés- du faisceau lumineux en vue de contrôler l'éclairement des bords de l'image.
- La figure 5 est une vue analogue à 4 pour une va.riante.
- La figure 6 est une troisième variante de réali- sation.
- La figure 7 est une vue arrière de l'obturateur utilisé dans la. figure 6.
- La figure 8 est une vue analogue à 7 avec un arrangement différent des réflecteurs sur l'obturateur.
La figure 1 est une vue en plan de trois projec- .teurs indépendants 9, 10 et 11 qui projettent des images sur un écran 12. Les limites du faisceau lumineux projeté par le projecteur 9 sont indiquées par des lignes 9A, celles de
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10 par 10, celles de 11 par 11. Le i.t.exx, du pro:c,r 9 produit une image sur l'écran 12 ayant une largeur indiquée par l'arc A, celles projetées par 10 et 11 @t nt indiquées en B et C.
Dans la pratique antérieure de projection d'images en mosaïque, les images adjacentes étaient placées de telle sorte que leurs portions de bords se rencontrent suivent une. ligne. Il était impossible de maintenir toujours les positions exactes des bords adjacents des différentes images et on obser- vait certains intervalles parfois entre les images. La pratique moderne est de faire en sorte que les portions de bord adja- centes se recouvrent l'une l'autre comme indiqué pour A, B et
B, C sur l'écran 12. L'appareil avec lequel les vues sont prises est conçu pour que les champs soient photographiés par les différents objectifs y compris une portion commune qui est la zone de recouvrement pour l'image à projeter dans la mosaïque.
Les portions de bords qui doivent se recouvrir sont dégradées avec une transparence de plus en plus faible en directions opposées et l'éclairement total de l'écran par la lumière passant à travers les parties dégradées du film est égal à celle passant à travers les autres parties du film de chaque côté des zones se recouvrant.
Les projecteurs 9, 10 et 11 sont équipésavec des organes de contrôle ,le la lumière pour maintenir l'éclairement des images A B et C uniforme dans les régions de l'écran où les images se recouvrant et dans les régions immédiatement voisines des zones de recouvrement.
Le plan général de la figure 1 montre les cellules monitrices 18 et 19 placées sur les côtés opposés du projec- teur 9 de manière à recevoir la lumière des portions du faisceau Immédiatement auprès des bords opposés de la fenêtre à film.
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Le projecteur 10 est équipé avec les cellules 21 et 22 et le troisième projecteur 12 est de même équipé avec les cellules 24 et 25 placées de manière à recevoir la lumière provenant des bords opposés du faisceau, lumineux tout près de l'afenêtre à film.
Un servo-moteur 27 est commandé par le signal pro- venant de la cellule 18 et un autre 28 est commandé par le signal provenant de la cellule 19. Pour l'instant il suffit de comprendre que la cellule 18 commande le servo-moteur 27 pour qu'il agisse de manière'à augmenter la portion de lumière le long du côté gauche du faisceau lumineux 9A lorsque la quantité de lumière atteignant la cellule 18 est en dessous d'une intensité prédéterminée. Inversement la cellule 18 actionne le servo-moteur 27 de telle sorte qu'il diminue l'intensité de l'éclairement le long du coté. gauche du fais- ceau 9A lorsque la cellule 18 reçoit plus qu'une quantité de lumière prédéterminée.
De la même manière la cellule 19 contrôle l'action du servo-moteur 27 pour augmenter ou diminuer l'intensité de la lumière le long du côté droit du faisceau provenant du projecteur 9. Des servo-moteurs 31 et 32 agissent sur un mécanisme de contrôle dans le projecteur 10 en réponse à des signaux provenant des cellules 21 et 22 et d'autres. servo- moteurs 34 et 35 actionnent le mécanisme de contrôle dans le projecteur 11 en réponse à des signaux provenant des cellules 24 et 25. Dans la combinaison représentée, tous les sèrvo- moteurs 27, 28, 31, 32, 34 et 35 sont actionnés en comparant le signal provenant de leur cellule de contrôle respective 18, 19, 21, 22, 24 ou 25 avec un signal standard de référence.
La figure 1 montre un circuit de connexion unique simple par lequel est obtenu cette inter relation des cellules monitrices* Le signal répondant à la lumière produit par la
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cellule 21 passe à travers un amplificateur 41 dont le circuit de sortie est connecté à un relais différentiel 42. L'autre côté du relais est connecté avec un conducteur 43 d'un circuit provenant d'un générateur de signal de-préférence 45.
Ce générateur 45 comporte une batterie 46 et un potentiomètre 47 pour contrôler la force du signal de référence transmis par le générateur. 11 est compréhensible que le géné- rateur 45 peut être une cellule sensible à la lumière analogue aux cellules 18, 19, 21, 22, 24 t 25, placée de manière à recevoir la lumière d'une source 'intensité désirée ou de la lumière créée sur une certaine surface.
Le relais différentiel 42 agit sur le servo-moteur 31 - dans l'une ou -l'autre direction selon que le relais 42 reçoit un signal plus fort de l'amplificateur 41 ou du conducteur de circuit de signal de référence 43.
La cellule monitrice 22 envoie un signal à travers l'amplificateur 41 vers un relais différantiel 42 qui contrôle la marche du servo-moteur 32. L'autre côté du relais diffé- rentiel 42 est connecté au conducteur 43 du circuit de signal de référence 45. De manière analogue toutes les autres cellules monitrices envoient des signaux à travers les amplificateurs 41 vers'des relais différentiels 42 qui contrôlent la marche des autres servo-moteurs. Les autres côtés des relais différentiels sont connectés avec le conducteur 43 du circuit de signal de référence.
La figure 2 montre un schéma de connexion analogue à la figure 1, mais où l'intensité lumineuse est contrôlée à partir du projecteur du milieu 10. Celui-ci peut opérer sans aucun contrôle et les projecteurs latéraux 9 et 11 sont con- trôlés de manière à compenser toute variation intervenant dans l'intensité de la lumière projetée par 10.
La lumière provenant de 10 qui forme un bord de
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recouvrement avec le faisceau provenant du projecteur 9 est contrôlée par la cellule 21 dans le projecteur 10. Cette cellule 21 transmet un signal à travers un amplificateur 41 vers le relais différentiel 42 qui contrôle la marche du servo- moteur 28. du projecteur 9.
La cellule monitrice 9 du projecteur 9 répond à la portion du faisceau du projecteur 9 qui recouvre la portion du faisceau central auquel répond la cellule 21. Si à un moment quelconque l'intensité lumineuse qui excite la cellule 19 varie par rapport à celle qui excite la cellule 21, le relais différentiel 42 du servo-moteur 28 agit sur le servo-moteur en une direction ou 1.'autre ainsi qu'il est nécessaire pour changer l'intensité lumineuse dans le projecteur 9 de sorte que la lumière reçue par la cellule 19 compensera celle reçue par la cellule 21.
Le relais différentiel qui contrôle le servo-moteur 27 est connecté sur un côté avec la cellule monitrice 18 et sur l'autre côté avec la cellule 21. La portion de faisceau lumi- neux à laquelle répond la cellule 18 est projetée sur l'écran sur un côté de l'image où elle n'a pas à être comparée avec une autre image quelconque et ainsi la seule raison qu'il ya à contrôler le sèrvo-moteur 27 à partir de la cellule 21 est pour conserver l'intensité lumineuse de l'image venant du projecteur 9 égale sur les deux côtés.
La portion de faisceau lumineux venant du¯projecteur 10 qui recouvre le faisceau venant du projecteur 11 est contrôlée par une cellule 22 dans le projecteur 10. La portion de faisceau venant du projecteur 11 qui recouvre celle venant du projecteur 10 est contrôlée par la cellule 24. La marche du servo-moteur 34 est contrôlée par un relais différentiel 42 connecté sur un côté avec la cellule 22 du projecteur 10 et sur l'autre côté avec la cellule 24 du projecteur 11.
Comme dans
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le cas de deux projecteurs 9 et 10 déjà décrit, l'action des signaux provenant des cellules 22 et 24 sur le relais diffé- rentiel 42 a pour effet d'actionner le servo-moteur 34 pour modifier l'intensité lumineuse venant du projecteur 11 en vue de s'adapter au côté de ce faisceau du projecteur 10 qui est contrôlé par la cellule 22. Le servo-moteur 35 est actionné pour maintenir d'intensités égales les deux côtés du faisceau venant du projecteur 11.
La figure 3 est un diagramme de connexion montrant le mécanisme de contrôle pour les servo-moteurs 27 et 28 du projecteur 9. Le faisceau provenant de l'arc est indiqué par les flèches 66 convergeant vers un objectif 52. Des réflec- teurs 54 et 55 reçoivent la lumière des côtés'opposés du faisceau et la réfléchissentsur les cellules 18 et 19, respec- tivement, ou sur tout autre organe sensible à la lumière comme expliqué précédemment. ;
La figure 3 montre les cellules 18 et 19 alimentées par des batteries 68. Les signaux venant des cellules 18 et 19 sont envoyés aux relais 41 et les sorties de ces amplifica- teurs sont envoyées, aux amplificateurs 42. La puissance pour les circuits de sortie des amplificateurs 41 est envoyée à partir de batteries 70.
Chacun des relais 42 comprend,un enroulement 72, une armature 73 et des contacts 74-75. L'armature'73 est normalement tenue dans une position moyenne entre les contacts 74,et'75 par des ressorts 78. Il est prévu un autre enroulement 80 dans chacun des relais 72, opposé à l'enroulement 72.
Ces enroule- ments 80 reçoivent leur puissance par les conducteurs 81 et 82 à partir des circuits de signal de référence: le générateur -de signal de référence de la figure 1 et la cellule du projec- teur du milieu dans la figure 2, et toute autre source de signal de référence qui est utilisée pour le contrôle- Lorsque
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les signaux dans les enroulements 72 et 80 sur les côtés opposés de 1'armature 73 sont égaux, les ressorts 78 main- tiennent l'armature 73 dans une position moyenne entre les contacts 74 et 75 de sorte qu'elle ne forme le circuit d'aucun des contacts.
,
Lorsque la force de signal dans un des enroulements augmente, par rapport à l'autre, l'attraction de cet enroule- ment sur l'armature devient plus grande et surmmonte finalement la pression du ressort opposé 78 de sorte que l'armature 73 est attirée dans une position dans laquelle elle touche le contact 74 ou 75.
Le servo-moteur 27 comporte des bobinages de champ 83 et 84. Lorsque le bobinage 83 est excité, le moteur tourne le sens avant et il tourne en arrière lorsque 84 est excité.
L'armature 73 est connectée par une canalisation 86 à une lign< de courant. Lorsqu'elle touche le contact 74, le courant passe de 86 à travers 73, 74 et l'enroulement 83 du servo-moteur 27.
Le moteur est connecté avec l'autre côté de la ligne par un conducteur 88, si l'armature 73 touche le contact 75, le circuit est déplacé¯vers le bobinage 84 de sorte que le sens de rotation du moteur est inversé. Le circuit de contrôle de marche du servo-moteur 28 est analogue à celui décrit ci-dessus,
La figure 4 montre un schéma d'une forme d'appareil de contrôle de la lumière pour emploi dans l'un quelconque des' projecteurs des 'figures 1 et 2. La source de lumière pour'le projecteur consiste en un arcà. charbon à deux électrodes 94 et 95. Les mécanismes d'avancement des électrodes ne sont pas représentés. L'arc lui-même est désigné par 96.
Il est prévu un réflecteur 98 derrière l'arc 96 pour réfléchir un faisceau convergent vers une fenêtre à film 100 du projecteur. Un film 101 (figure 5) passe à travers la fenêtre 100. Pour rendre possible le contrôle de la quantité
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de lumière sur différents côtés du faisceau lumineux,. il est prévu des réflecteurs auxiliaires: un réflecteur 103 placé sur le côté gauche du projecteur et constitué par une portion de surface sphérique et un réflecteur analogue 104 sur le côté droit.
Lorsque ces deux réflecteur auxiliaires 103 et 104 sont placés dans leur position arrière indiquée en traits ponctués dans la figure 4, ils reflètent une partie du faisceau lumi- neux qui serait autrement réfléchie par le réflecteur principal
98 le long de lignes indiquée;'par les lignes marginales 105 et 106.
Les réflecteurs auxiliaires 103 et 104 sont mobiles axialement vers les positions indiquées par des traits pleins ,de la figure 4. Dans ces positions les réflecteurs auxiliaires
103 et 104 reflètent la lumière venant de l'arc 96 vers les réflecteurs auxiliaires 111 et 112 chacun de ceux-ci étant constitué par une demi-partie d'une surface paraboloïde. De ces réflecteurs latéraux 111 et 112, la lumière est reflétée le long des faisceaux convergents 114 et 115 respectivement vers la fenêtre à film 100.
Lorsqu'ils .se déplacent de leurs positions en traits mixtes vers leurs positions en traits pleins, les réflecteurs auxiliaires 103 et 104 obstruent progressivement plus ou moins du réflecteur principal 98 de sorte qu'il y a moins de lumière dans le faisceau convergent provenant du réflecteur 98 et plus de lumière est détournée vers les bords de la fenêtre à image 100 par réflexion à partir des réflecteurs auxiliaires 103 et 104 et des réflecteurs latéraux 111 et 112.
Le réflecteur auxiliaire 103 est déplacé entre ses positions en traits mixtes et ses positions en traits pleins par le servo-moteur 31 qui entraîne un pignon 120 engrenant avec une crémaillère 121 sur la face d'un coulisseau 123 par lequel est porté le réflecteur auxiliaire 103. Le réflecteur auxiliaire 104 est de même actionné par le servo-moteur 32 au
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moyen d'un mécanisme à pignon et crémaillère qui déplace un coulisseau 125 par lequel est porté le réflecteur 104.
La figure 5 montre une construction modifiée dans laquelle un réflecteur principal fixe 130 de forme générale elliptique est de plus grande dimension 'que le réflecteur principal de la figure 4 et où il y a deux réflecteurs auxi- liaires 133, 134 supportés sur des arbres verticaux 135 qui tournent pour échanger les angles des réflecteurs auxiliaires 133 et 134 de la position en traits mixtes vers la position en traits pleins (figure 5)
Dans leur position en traits mixtes, les réflecteurs auxiliaires 133 et 134 n'ont aucun effet sur les faisceaux lumineux étant donné qu'ils sont repliés en arrière dans une position où ils ne reflètent aucune lumière et où ils n'in- terviennent pas dans l'opération du réflecteur principal 130.
Lorsqu'ils sont avancés vers l'avant et vers l'extérieur aux limites de leur déplacement angulaire (traits, pleins de la figure 5) ils bloquent la lumière du réflecteur principal 130 dans une grande mesure et dirigentcette lumière interceptée vers les portions latérales du réflecteur principal 130 de sorte que la lumière" passe à travers les côtés de la fenêtre à film 100 au lieu de passer par son centre. Ainsi, en faisant osciller les réflecteurs auxiliaires vers différentes positions angulaires, il est possible de soustraire de la lumière au centre du faisceau lumineux et de l'ajouter sur ses bords.
Les réflecteurs auxiliaires 133 et 134 peuvent être .actionnés indépendamment, l'un de l'autre de sorte que la lumière peut être ajoutée sur un, côté ou sur l'autre du faisceau lumineux suivant les besoins., sans changement sur l'autre côté. Le réflecteur auxiliaire 133 est actionné par le servo moteur 31 par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission avec arbre 139 et engrenage 140. D'une manière
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similaire le réflecteur auxiliaire 134 est actionné par l'intermédiaire de transmission à partir du servo. moteur 32.
La figure 6 montre une autre modification de l'in- vention dans laquelle le contrôle du faisceau -lumineux est réalisé par la lumière réfléchie à partir de. la face arrière d'un obturateur du projecteur cinématographique au lieu d'intercepter la lumière au voisinage des bords du faisceau et juste à sa sortie de l'ouverture de la fenêtre à film comme dans les figures 4 et 5. davantage de ce système est qu'il rend possible de 'mesurer l'intensité réelle de la lumière qui est directement derrière la'fenêtre de film tandis que les réflecteurs des figures 4 et 5 reposent sur la simi- litude des variations d'intensité entre la lumière qui traversa les portions latérales du film et la lumière- voisine des bords de la fenêtre mais qui est en réalité, extérieure à l'ouverture de la fenêtre.
Un obturateur 150 tourne autour d'un arbre axial 151. La face arrière de cet obturateur 150 est montrée figure 7 et des miroirs ou anneaux réfléchissants 153, 154 sont fixés aux ailettes de l'obturateur 150. La bague 153 est dans une position voulue pour refléter la lumière venant derrière le côté;droit de la fenêtre 100 et la. bague 154 est en. position pour refléter la lumière venant derrière le côté gauche. Des cellules photo-électriques 157 (figure 6) peuvent . être placées d'une manière appropriée pour recevoir la lumière réfléchie par les anneaux 153 et 154. Il y a deux cellules 157, une pour chaque anneau. L'une est derrière l'autre (figure 6).
Une cellule peut être utilisée si les anneaux 153 et 154 sont orientés de manière à réfléchir la lumière alternativement sur une cellule unique dont le circuit est connecté à des circuits de référence différents.
Si l'appareil des figures 6 et 7 doit être utilisé
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pour contrôler la lumière en mesurant l'intensité au centre du faisceau et sans tenir compte des variations entre un cote et l'autre du faisceau, les anneaux réfléchissants 153, 154 sont concentriques et placés sur les pales de l'obturateur dans une position pour passer par le centre de la fenêtre 100, -lorsque l'obturateur tourne autour de son axé 151. Lorsque les anneaux réflecteurs 153, 154 contrôlent la lumière sur les côtés opposés de la fenêtre 100, les deux cellules qui reçoi- vent la lumière réfléchie par les anneaux sont utilisées pour agir sur des réflecteurs auxiliaires tels que ceux des figures 3 et 4.
Si les anneaux 153 et 154 contrôlent seulement la lumière au centre du faisceau et qu'on utilise une seule cellule 157, alors le signal venant de cette cellule peut être utilisé pour commander un mécanisme de contrôle quelconque pour varier le, lumière totale provenant de l'arc ou de toute autre source utilisée dans le projecteur.
La figure 8 montre une autre forme modifiée de l'in- vention dans laquelle deux disques réflecteurs 163 et 164 sont fixés sur les faces arrière des pales de l'obturateur 170. Il y a quatre réflecteurs de ce genre dans la figure 8.
Ces réflecteurs peuvent êtreplacés de telle sorte que les deux réflecteurs 163 passent à travers la partie de la fenêtre 100 qui est traversée par la portion droite du faisceau lumineux et les autres réflecteurs 164 peuvent être logés de telle sorte qu'ils passent à travers la portion de gauche de la fenêtre 100. De cette manière ils remplacent les anneaux 153, 154 de la figure 7 sauf que les réflecteurs 163 disposés à un angle de 180 produisent deu.x signaux séparés pour la cellule au lieu du seul signal plus long produit par un anneau réflecteur de la figure 7. Si on le désire chacun des réflec- teurs 153 peut 'être placé sur la même pale de l'obturateur de sorte qu'ils soient espacés l'un de l'autre de moins de 90 .
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Cette position et le nombre de réflecteurs à utiliser, dépend des- circuits de contrôles particuliers et s'ils sont prévus pour agir avec un signal assez long ou plusieurs impulsions de signal courtes.
Comme dans la figure 7, la construction représentée figure 8 peut être utilisée pour contrôler seulement le centre du faisceau lumineux et lorsqu'ils sont ,utilisés ainsi les réflecteurs 163 et 164 sont tous placés à la même distance radiale du centre de rotation de l'arbre de l'obturateur 151' et en'position pour passer devant la partie centrale de la fenêtre 100.
Les dispositions qui ont été décrites sont suscepti- hles de recevoir diverses modifications sans sortir pour autant des caractéristiques essentielles de l'invention.
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Method and device for controlling light in a projection apparatus and apparatus provided with said device
The present invention relates to the projection of juxtaposed mosaic images on a screen and more particularly to the control of the illumination of the screen so that the separate images making up the overall image have the same apparent intensity at the locations where they meet.
In the case of projecting a single moving image from a single projector, there may be considerable variations in the illumination of the screen which are not apparent to the spectators because they have not. no benchmark against which to compare the variations. In the case of mosaic images, when a portion of one of the images is much brighter than the portion of the other image that is
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directly adjacent, the difference in illumination is immediately noticeable due to the proximity of the two fields with unequal illumination. The spectators unconsciously compare them to each other.
Since the two portions of the mosaic represent different parts of the same scene, a sudden change in illumination from one part to the other, where the composition would obviously require equal illumination, produces an unpleasant effect.
The object of the invention is to provide means for obtaining equal illumination on the screen on surfaces of a mosaic image, where the images are juxtaposed along the connecting lines. Control means have previously been proposed whereby an employee, placed in a place from which he can monitor the image, can change the illumination of the respective portions of the tiled image so as to maintain a reasonable degree of light. equality of enlightenment. Experience has shown, however, that in practice the employee cannot carry out this control with the necessary precision, particularly in a room where he monitors the same image from time to time.
Such attempts to achieve manual control of the illumination have furthermore shown the disadvantage of making it necessary to remove certain seats of choice in the room in order to place the observer-controller and his apparatus therein. The income of the room is reduced in addition to the fact that the employee is expensive and all this without obtaining the desired result.
The subject of the invention is in particular a method for controlling the illumination of the screen in the case of projection of juxtaposed mosaic images from several projectors, a method characterized in that it is transferred to the "edges of the image part of the light coming from the central area of the image when necessary, for continuity
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of the illumination, to increase the illumination of this edge,
or conversely, part of the light from the edges is transferred to the center when the edge portion is too bright compared to a determined reference illumination.
The invention also relates to an automatic apparatus for maintaining an equal illumination on the screen on the surfaces where the different portions of the mosaic image are juxtaposed.
It relates in particular to 'a light control device for an apparatus comprising at least two projectors each having an independent light source which projects a separate image' onto a screen, the neighboring edge portions' of the images joining or overlapping for forming a mosaic image, device characterized in that on the one hand, on each projector, a light-sensitive control device is provided to control the side portion,. rale of the beam which projects the ports:
Lons edge of the image and on the other hand, an automatic control device associated with at least one of the projectors and which modifies the amount of light in the lateral portion of the beam with respect to the central portion of the beam of said projector by response to the variations indicated by the control devices specific to each projector, so as to obtain an illumination of the edge portions which is the same for the edge portions which are neighboring in the mosaic image.
In embodiments of the invention, the light is controlled such that all available light is used. Instead of employing diaphragms or shutters or other means to reduce the amount of light from a projector, the invention uses a mechanism by which some of the light from the center region of the image is transferred. towards the edges when
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becomes necessary to increase the illumination of the edges; and conversely when the portion of the edges of an image is too bright, part of the light from those edges of the image is transferred to the center of the image.
All conventional projectors produce images that are brighter in their central regions
Only on their edges, but this has no disadvantages because the variation in light is gradual from the central regions to the edges and is not detectable with a single projection surface. Shifting some of the illuminations from the center to the edges of the image will produce a brighter image at its edges, but removing some of the light intensity from the middle of the image cannot be felt by the viewer.
According to one characteristic of the invention, means are provided for controlling the width before it passes through the film, the fixed projection plate, or other transparent surface to be projected onto the screen to form the mosaic image. Since it is the apparent intensity of illumination over and near overlapping areas that must be kept equal, the apparatus is constructed in such a way that it controls the light which passes through the edges of the transparent cliché.
The invention can be applied such that the light projected through the edge portions of all the clichés, which are hereinafter referred to as "film", is kept equal to a predetermined intensity of. reference.
A simple and in most cases the most satisfactory combination is that whereby the light passing through the edge portions of an image is used as a reference intensity, and then a variation is produced in the light projected at. through the adjacent edge portion
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of the other film so as to keep the illumination of the second image equal to that of the first. Thus, if there is variation in the light from the first projector as is inevitable with conventional projectors, the.
light from the other projector will vary in the same way at least with regard to the illumination of adjacent or overlapping areas and the variations in the total illumination of the screen will not be noticeable more than in the case of a only conventional projector producing a single image on the screen.
Another feature of the invention provides for control of the light projected through the film with independent control for the different edges of the image.
Thus the outer edge of an image of the mosaic can be kept of equal illumination to a reference intensity and the other edge which is adjacent to the other image of the mosaic can be independently controlled to maintain its equal illumination. to that of the edge portion of the image produced by the other projector.
In one form of the invention, the light from selective reflectors placed immediately next to the film window is monitored and this reflected light is used as a measure of the intensity of the illumination which is received by the portions of the film. edge of the film 'at the window.
Some modified forms of the invention utilize reflectors on the diaphragm which reflect the actual light beam directed at the film window during the time the shutter closes the optical opening of the window. If the invention is applied in this way, the. variation of light on one side of the window compared to the other must
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be required to follow a predet module, zw3ro in order to obtain the uniformity of 4cla.ix. <nnenti désixvr on the screen.
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The invention also extends to the characteristics resulting from the following description and the accompanying drawings as well as to their possible combinations.
The description relates to embodiments of the invention given by way of example and represented in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a view showing the application of the invention to three cinematographic projectors projecting adjacent images of a mosaic projection, with light controlled against a reference standard.
FIG. 2 is a modified form in which the variation of light in the side projectors is varied automatically according to the variations of the light coming from the center of the projector.
- Figure 3 is a connection diagram for one of the projectors and its control mechanism.
- Figure 4 is a schematic view of the manner in which the light is moved between the center and the sides of the light beam in order to control the illumination of the edges of the image.
- Figure 5 is a view similar to 4 for a va.riante.
FIG. 6 is a third variant embodiment.
- Figure 7 is a rear view of the shutter used in the. figure 6.
- Figure 8 is a view similar to 7 with a different arrangement of the reflectors on the shutter.
FIG. 1 is a plan view of three independent projectors 9, 10 and 11 which project images onto a screen 12. The limits of the light beam projected by the projector 9 are indicated by lines 9A, those of
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10 by 10, those of 11 by 11. The itexx, of the pro: c, r 9 produces an image on the screen 12 having a width indicated by the arc A, those projected by 10 and 11 @t nt indicated in B and C.
In the prior practice of mosaic image projection, adjacent images were placed so that their edge portions meet one another. line. It was impossible to always maintain the exact positions of the adjacent edges of the different images and there were sometimes some gaps between the images. Modern practice is to make the adjacent edge portions overlap each other as shown for A, B and
B, C on screen 12. The device with which the pictures are taken is designed so that the fields are photographed by the different objectives including a common portion which is the overlap zone for the image to be projected in the mosaic. .
The portions of the edges which are to overlap are degraded with increasingly low transparency in opposite directions and the total illumination of the screen by the light passing through the degraded parts of the film is equal to that passing through the others parts of the film on either side of the overlapping areas.
The projectors 9, 10 and 11 are equipped with controls, the light to maintain the illumination of the images AB and C uniform in the regions of the screen where the images overlap and in the regions immediately adjacent to the overlapping areas. .
The general plan of Figure 1 shows monitor cells 18 and 19 positioned on opposite sides of projector 9 so as to receive light from portions of the beam immediately near opposite edges of the film window.
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Projector 10 is equipped with cells 21 and 22 and third projector 12 is likewise equipped with cells 24 and 25 placed to receive light from opposite edges of the beam, bright close to the film window.
A servo motor 27 is controlled by the signal coming from the cell 18 and another 28 is controlled by the signal coming from the cell 19. For the moment it suffices to understand that the cell 18 controls the servo motor 27 to act so as to increase the portion of light along the left side of the light beam 9A when the amount of light reaching cell 18 is below a predetermined intensity. Conversely, the cell 18 activates the servomotor 27 so that it decreases the intensity of the illumination along the side. left of beam 9A when cell 18 receives more than a predetermined amount of light.
Likewise the cell 19 controls the action of the servo motor 27 to increase or decrease the intensity of the light along the right side of the beam coming from the projector 9. Servo motors 31 and 32 act on a control mechanism. monitoring in projector 10 in response to signals from cells 21 and 22 and others. servo motors 34 and 35 operate the control mechanism in projector 11 in response to signals from cells 24 and 25. In the combination shown, all servo motors 27, 28, 31, 32, 34 and 35 are operated. by comparing the signal from their respective control cell 18, 19, 21, 22, 24 or 25 with a standard reference signal.
Figure 1 shows a simple single connection circuit by which this interrelation of the monitor cells is obtained * The light-responsive signal produced by the
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cell 21 passes through an amplifier 41 whose output circuit is connected to a differential relay 42. The other side of the relay is connected with a conductor 43 of a circuit coming from a signal generator preferably 45.
This generator 45 comprises a battery 46 and a potentiometer 47 for controlling the strength of the reference signal transmitted by the generator. It is understandable that generator 45 may be a light sensitive cell analogous to cells 18, 19, 21, 22, 24 or 25, positioned to receive light from a desired intensity source or light. created on a certain surface.
The differential relay 42 acts on the servo motor 31 - in either direction depending on whether the relay 42 receives a stronger signal from the amplifier 41 or the reference signal circuit lead 43.
The monitor cell 22 sends a signal through the amplifier 41 to a differential relay 42 which controls the operation of the servomotor 32. The other side of the differential relay 42 is connected to the conductor 43 of the reference signal circuit 45. Similarly, all the other monitor cells send signals through the amplifiers 41 to differential relays 42 which control the operation of the other servomotors. The other sides of the differential relays are connected with conductor 43 of the reference signal circuit.
Figure 2 shows a connection diagram similar to figure 1, but where the light intensity is controlled from the middle spotlight 10. This can operate without any control and the side spotlights 9 and 11 are controlled from the spotlight. so as to compensate for any variation occurring in the intensity of the light projected by 10.
The light coming from 10 which forms an edge of
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overlap with the beam coming from the projector 9 is controlled by the cell 21 in the projector 10. This cell 21 transmits a signal through an amplifier 41 to the differential relay 42 which controls the operation of the servomotor 28 of the projector 9.
The monitor cell 9 of the projector 9 responds to the portion of the beam from the projector 9 which covers the portion of the central beam to which the cell 21 responds. If at any time the light intensity which excites the cell 19 varies with respect to that which excites cell 21, the differential relay 42 of the servo motor 28 acts on the servo motor in one direction or the other as necessary to change the light intensity in the projector 9 so that the light received by cell 19 will compensate for that received by cell 21.
The differential relay which controls the servomotor 27 is connected on one side with the monitor cell 18 and on the other side with the cell 21. The portion of the light beam to which the cell 18 responds is projected on the screen. on a side of the image where it does not have to be compared with any other image and so the only reason to control the motor 27 from cell 21 is to conserve light intensity of the image from the projector 9 equal on both sides.
The portion of the light beam coming from the projector 10 which covers the beam coming from the projector 11 is controlled by a cell 22 in the projector 10. The portion of the beam coming from the projector 11 which covers that coming from the projector 10 is controlled by the cell 24. The operation of the servo-motor 34 is controlled by a differential relay 42 connected on one side with the cell 22 of the projector 10 and on the other side with the cell 24 of the projector 11.
As in
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In the case of two projectors 9 and 10 already described, the action of the signals coming from cells 22 and 24 on the differential relay 42 has the effect of actuating the servomotor 34 to modify the light intensity coming from the projector 11 in order to adapt to the side of this beam of the projector 10 which is controlled by the cell 22. The servomotor 35 is actuated to maintain equal intensities on both sides of the beam coming from the projector 11.
Figure 3 is a connection diagram showing the control mechanism for the servomotors 27 and 28 of the projector 9. The beam from the arc is indicated by arrows 66 converging on a lens 52. Reflectors 54 and 55 receive light from the opposite sides of the beam and reflect it onto cells 18 and 19, respectively, or any other light sensitive member as previously explained. ;
Figure 3 shows cells 18 and 19 powered by batteries 68. Signals from cells 18 and 19 are sent to relays 41 and the outputs of these amplifiers are sent to amplifiers 42. The power for the output circuits of amplifiers 41 is sent from batteries 70.
Each of the relays 42 includes a winding 72, an armature 73 and contacts 74-75. The armature '73 is normally held in a middle position between the contacts 74, and '75 by springs 78. Another winding 80 is provided in each of the relays 72, opposite to the winding 72.
These windings 80 receive their power through leads 81 and 82 from the reference signal circuits: the reference signal generator of Fig. 1 and the middle projector cell in Fig. 2, and any other reference signal source which is used for control - When
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the signals in the windings 72 and 80 on the opposite sides of the armature 73 are equal, the springs 78 hold the armature 73 in a middle position between the contacts 74 and 75 so that it does not form the circuit d 'none of the contacts.
,
As the signal strength in one of the windings increases, relative to the other, the attraction of that winding on the armature becomes greater and eventually over-increases the pressure of the opposing spring 78 so that the armature 73 is drawn into a position in which it touches contact 74 or 75.
The servo motor 27 has field coils 83 and 84. When the coil 83 is energized, the motor rotates forward and it rotates backward when 84 is energized.
The armature 73 is connected by a line 86 to a current line. When it touches contact 74, current flows from 86 through 73, 74 and winding 83 of servo motor 27.
The motor is connected with the other side of the line through a conductor 88, if the armature 73 touches the contact 75, the circuit is moved to the coil 84 so that the direction of rotation of the motor is reversed. The servomotor 28 operating control circuit is similar to that described above,
Figure 4 shows a schematic of one form of light control apparatus for use in any of the projectors of Figures 1 and 2. The light source for the projector consists of an arc. carbon with two electrodes 94 and 95. The advancement mechanisms of the electrodes are not shown. The arc itself is denoted by 96.
A reflector 98 is provided behind the arc 96 to reflect a converging beam to a film window 100 of the projector. A film 101 (figure 5) passes through the window 100. To make it possible to control the quantity
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of light on different sides of the light beam ,. auxiliary reflectors are provided: a reflector 103 placed on the left side of the headlamp and formed by a spherical surface portion and a similar reflector 104 on the right side.
When these two auxiliary reflectors 103 and 104 are placed in their rear position indicated by dotted lines in figure 4, they reflect a part of the light beam which would otherwise be reflected by the main reflector.
98 along lines indicated; 'by marginal lines 105 and 106.
The auxiliary reflectors 103 and 104 are axially movable towards the positions indicated by solid lines in FIG. 4. In these positions the auxiliary reflectors
103 and 104 reflect the light coming from the arc 96 towards the auxiliary reflectors 111 and 112 each of these being constituted by a half-part of a paraboloid surface. From these side reflectors 111 and 112, light is reflected along the converging beams 114 and 115 respectively to the film window 100.
As they move from their phantom positions to their solid line positions, the auxiliary reflectors 103 and 104 progressively obstruct more or less of the main reflector 98 so that there is less light in the converging beam from the beam. reflector 98 and more light is deflected to the edges of image window 100 by reflection from auxiliary reflectors 103 and 104 and side reflectors 111 and 112.
The auxiliary reflector 103 is moved between its positions in phantom and its positions in solid lines by the servo motor 31 which drives a pinion 120 meshing with a rack 121 on the face of a slide 123 by which the auxiliary reflector 103 is carried. The auxiliary reflector 104 is likewise actuated by the servo motor 32 at the
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by means of a rack and pinion mechanism which moves a slide 125 by which the reflector 104 is carried.
Figure 5 shows a modified construction in which a fixed main reflector 130 of generally elliptical shape is larger in size than the main reflector of Figure 4 and where there are two auxiliary reflectors 133, 134 supported on vertical shafts. 135 which rotate to interchange the angles of the auxiliary reflectors 133 and 134 from the phantom position to the solid line position (figure 5)
In their position in phantom, the auxiliary reflectors 133 and 134 have no effect on the light beams since they are folded back in a position where they do not reflect any light and where they do not interfere with the light. the operation of the main reflector 130.
When they are advanced forwards and outwards to the limits of their angular displacement (solid lines in Figure 5) they block the light from the main reflector 130 to a great extent and direct this intercepted light towards the lateral portions of the body. main reflector 130 so that the light "passes through the sides of the film window 100 instead of passing through its center. Thus, by oscillating the auxiliary reflectors to different angular positions, it is possible to subtract light from the main reflector. center of the light beam and add it to its edges.
Auxiliary reflectors 133 and 134 can be operated independently of each other so that light can be added to either side of the light beam as needed, without changing to the other. side. The auxiliary reflector 133 is actuated by the servo motor 31 via a transmission mechanism with shaft 139 and gear 140. In a manner
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similarly the auxiliary reflector 134 is actuated via transmission from the servo. engine 32.
Figure 6 shows a further modification of the invention in which control of the light beam is achieved by light reflected from. the rear face of a film projector shutter instead of intercepting light near the edges of the beam and just as it exits the film window opening as in Figures 4 and 5.More of this system is that it makes it possible to measure the actual intensity of the light which is directly behind the film window while the reflectors of Figures 4 and 5 rely on the similarity of the variations in intensity between the light passing through the side portions of the film and the light near the edges of the window but which is actually outside the window opening.
A shutter 150 rotates around an axial shaft 151. The rear face of this shutter 150 is shown in FIG. 7 and mirrors or reflecting rings 153, 154 are attached to the fins of the shutter 150. The ring 153 is in a desired position. to reflect the light coming from behind the side; right of window 100 and the. ring 154 is in. position to reflect light coming behind the left side. Photoelectric cells 157 (Figure 6) can. be placed in a suitable manner to receive light reflected from rings 153 and 154. There are two cells 157, one for each ring. One is behind the other (figure 6).
A cell can be used if the rings 153 and 154 are oriented to reflect light alternately on a single cell whose circuit is connected to different reference circuits.
If the device in Figures 6 and 7 is to be used
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to control the light by measuring the intensity at the center of the beam and without taking into account the variations between one side of the beam and the other, the reflecting rings 153, 154 are concentric and placed on the shutter blades in a position for pass through the center of window 100, -when the shutter rotates around its axis 151. When the reflector rings 153, 154 control light on opposite sides of window 100, the two cells which receive the reflected light by the rings are used to act on auxiliary reflectors such as those in Figures 3 and 4.
If the rings 153 and 154 only control the light in the center of the beam and a single cell 157 is used, then the signal from that cell can be used to control some control mechanism to vary the total light from the beam. arc or any other source used in the projector.
Figure 8 shows another modified form of the invention in which two reflector discs 163 and 164 are attached to the rear faces of the shutter blades 170. There are four such reflectors in Figure 8.
These reflectors can be positioned so that the two reflectors 163 pass through the part of the window 100 which is crossed by the straight portion of the light beam and the other reflectors 164 can be housed so that they pass through the portion. left of window 100. In this way they replace the rings 153, 154 of figure 7 except that the reflectors 163 arranged at an angle of 180 produce two separate signals for the cell instead of the single longer signal produced by a reflector ring of Figure 7. If desired each of the reflectors 153 may be placed on the same shutter blade so that they are spaced apart by less than 90 ° from each other.
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This position and the number of reflectors to be used depend on the particular control circuits and whether they are intended to act with a fairly long signal or with several short signal pulses.
As in Figure 7, the construction shown in Figure 8 can be used to control only the center of the light beam and when used, thus reflectors 163 and 164 are all placed at the same radial distance from the center of rotation of the shutter shaft 151 'and in' position to pass in front of the central part of the window 100.
The arrangements which have been described are liable to receive various modifications without thereby departing from the essential characteristics of the invention.