FR2683332A1 - Device for producing a beam having an oblong cross-section from a source, especially for lighting a scene (stage) - Google Patents
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Abstract
Description
"Dispositif pour produire un faisceau à section oblongue à partir d'une source, notamment pour l'éclairage d'une scène"
L'invention concerne un dispositif pour produire un faisceau à section oblongue à partir d'une source, notamment pour l'éclairage d'une scène."Device for producing an oblong section beam from a source, in particular for lighting a scene"
The invention relates to a device for producing an oblong section beam from a source, in particular for lighting a scene.
Pour éclairer de manière homogène un écran scénique, on connaît des dispositifs de projection comprenant en succession, une source de lumière ponctuelle, un condenseur optique comportant un jeu de lentilles asphériques convergentes, une fentre de projection et un objectif. To homogeneously illuminate a stage screen, projection devices are known comprising in succession, a point light source, an optical condenser comprising a set of converging aspherical lenses, a projection window and a lens.
Le condenseur est tel qu'il produit un faisceau de rayons émergents à section circulaire. The condenser is such that it produces a beam of emerging rays with circular section.
La fentre de projection, intercalée entre le condenseur et l'objectif, joue un double rôle, d'une part de support pour un objet à projeter sur un écran scénique et, d'autre part, de diaphragme pour délimiter la section du faisceau circulaire émergeant du condenseur afin que le faisceau ayant traversé la fentre présente en section une forme correspondant sensiblement à la forme de la scène. The projection window, inserted between the condenser and the objective, plays a dual role, on the one hand, of support for an object to be projected on a stage screen and, on the other hand, of diaphragm to delimit the section of the circular beam. emerging from the condenser so that the beam having passed through the window has in section a shape corresponding substantially to the shape of the scene.
L'objectif est disposé entre la fentre de projection et la scène de sorte que l'objet constitué par la fentre de projection forme une image sur un plan de scène. The objective is arranged between the projection window and the scene so that the object constituted by the projection window forms an image on a stage plane.
Une scène est en général rectangulaire. Le dispositif de projection est donc le plus souvent équipé d'une fentre de projection avec un cadre rectangulaire. On fait en sorte que le faisceau à section circulaire émergent du condenseur s'inscrive au mieux dans ce cadre. A scene is generally rectangular. The projection device is therefore most often fitted with a projection window with a rectangular frame. We make sure that the circular section beam emerging from the condenser fits in this frame as well as possible.
Un tel dispositif présente un inconvénient important : on perd une grande partie de l'énergie lumineuse de la source en faisant écran avec le cadre de la fentre de projection lorsque l'on réduit le faisceau à section circulaire en un faisceau à section rectangulaire. Such a device has a significant drawback: a large part of the light energy from the source is lost by making a screen with the frame of the projection window when the beam with a circular section is reduced to a beam with a rectangular section.
La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient en proposant un dispositif qui produit en amont de la fentre de projection, non pas un faisceau à section circulaire mais un faisceau concentré à section oblongue. The object of the present invention is to overcome this drawback by proposing a device which produces upstream of the projection window, not a beam with a circular section but a concentrated beam with an oblong section.
Elle propose un dispositif pour produire un faisceau à section oblongue à partir d'une source, notamment pour l'éclairage d'une scène, comprenant en succession un condenseur optique, une fentre de projection et un objectif, caractérisé en ce que le condenseur comprend au moins un moyen optique présentant dans un plan perpendiculaire à la direction de projection deux axes principaux orthogonaux, ledit moyen optique étant adapté à concentrer un faisceau de rayons incidents parallèles, dans des proportions différentes dans des plans respectivement parallèles audits axes principaux. It proposes a device for producing an oblong section beam from a source, in particular for lighting a scene, comprising in succession an optical condenser, a projection window and a lens, characterized in that the condenser comprises at least one optical means having in a plane perpendicular to the direction of projection two orthogonal main axes, said optical means being adapted to concentrate a beam of parallel incident rays, in different proportions in planes respectively parallel to said main axes.
En concentrant le faisceau en un faisceau à section oblongue au lieu de le réduire par un diaphragme, on minimise la perte d'énergie, un rectangle s'inscrivant au mieux dans une forme oblongue. By concentrating the beam into a beam with an oblong section instead of reducing it by a diaphragm, energy loss is minimized, a rectangle which is at best in an oblong shape.
Le dispositif présente donc l'avantage de pouvoir tre équipé d'une source lumineuse de puissance plus faible pour obtenir un éclairage scénique comparable au dispositif de 1'art antérieur. Ceci a de plus pour conséquence de réduire les risques de détérioration des matériaux utilisés, notamment les matériaux des supports d'images à projeter. The device therefore has the advantage of being able to be equipped with a light source of lower power in order to obtain scenic lighting comparable to the device of the prior art. This further has the consequence of reducing the risks of deterioration of the materials used, in particular the materials of the image carriers to be projected.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, le moyen utilisé pour concentrer le faisceau est à optique cylindrique comportant un axe principal premier, parallèle aux génératrices. Ce moyen à optique cylindrique est adapté à produire, à partir d'un faisceau de rayons incidents parallèles, un faisceau dont les rayons émergents sont convergents dans ledits plan perpendiculaire à l'axe premier et parallèles dans ledit plan parallèle à l'axe premier. According to other characteristics of the invention, the means used to concentrate the beam is of cylindrical optics comprising a first main axis, parallel to the generatrices. This cylindrical optic means is adapted to produce, from a beam of parallel incident rays, a beam whose emerging rays are convergent in said plane perpendicular to the first axis and parallel in said plane parallel to the first axis.
La lentille cylindrique traite donc différemment les rayons incidents dans des plans perpendiculaires et parallèles à l'axe principal parallèle aux génératrices. En l'occurrence, une partie des rayons est"comprimée"tandis que l'autre demeure inchangée. On peut obtenir ainsi un faisceau à section oblongue. The cylindrical lens therefore treats the incident rays differently in planes perpendicular and parallel to the main axis parallel to the generatrices. In this case, part of the spokes is "compressed" while the other remains unchanged. One can thus obtain a beam with oblong section.
Selon un premier mode de réalisation, le moyen à optique cylindrique est une lentille cylindrique et la source lumineuse quasi ponctuelle. According to a first embodiment, the means with cylindrical optics is a cylindrical lens and the quasi-point light source.
Selon un second mode de réalisation le moyen à optique cylindrique est un miroir cylindrique et la source lumineuse linéaire. According to a second embodiment, the means with cylindrical optics is a cylindrical mirror and the linear light source.
Selon un autre aspect encore de l'invention, le dispositif comprend en outre une seconde lentille cylindrique disposée sur le trajet du faisceau en amont de la fentre de projection. Cette disposition supplémentaire permet d'améliorer la qualité de l'image de l'objet à projeter. Elle a en effet pour but de faire converger aussi les rayons émergents parallèles du moyen à optique cylindrique vers le foyer optique du moyen à optique cylindrique. According to yet another aspect of the invention, the device further comprises a second cylindrical lens disposed on the path of the beam upstream of the projection window. This additional arrangement improves the image quality of the object to be projected. Its purpose is indeed to also converge the parallel emerging rays of the means with cylindrical optics towards the optical focus of the means with cylindrical optics.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
-la figure 1 est une vue schématique en perspective des différents éléments constitutifs du dispositif selon un premier mode de réalisation ;
-la figure 2 est une vue du dessus du dispositif représenté à la figure 1 ;
-la figure 3 est une vue de côté du dispositif représenté à la figure 1 ;
-la figure 4 est une vue schématique en perspective des différents éléments constitutifs du dispositif selon un second mode de réalisation ;
-la figure 5 est une vue de dessus du dispositif représenté à la figure 4 ;
-la figure 6 est une vue de côté du dispositif représenté à la figure 4.The invention will be better understood in the light of the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings in which:
FIG 1 is a schematic perspective view of the various components of the device according to a first embodiment;
FIG 2 is a top view of the device shown in Figure 1;
FIG. 3 is a side view of the device shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic perspective view of the various constituent elements of the device according to a second embodiment;
FIG. 5 is a top view of the device shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a side view of the device shown in FIG. 4.
Suivant la forme de réalisation choisie et représentée aux figures 1 à 3, le dispositif 1 comporte en succession dans la direction de projection (flèche A), une source lumineuse 2, un condenseur 3, une lentille cylindrique 9, une fentre de projection 4 avec un cadre rectangulaire 5 et un objectif 6. According to the embodiment chosen and shown in Figures 1 to 3, the device 1 comprises in succession in the direction of projection (arrow A), a light source 2, a condenser 3, a cylindrical lens 9, a projection window 4 with a rectangular frame 5 and a lens 6.
Ce dispositif sert à l'éclairage d'une scène 7.This device is used to light a scene 7.
Le condenseur 3 comprend une lentille circulaire sphérique 4 et une lentille cylindrique 8. The condenser 3 comprises a spherical circular lens 4 and a cylindrical lens 8.
La lentille sphérique 4 est telle qu'elle produit un faisceau de rayons émergents parallèles dirigés vers la lentille cylindrique 8. The spherical lens 4 is such that it produces a beam of parallel emerging rays directed towards the cylindrical lens 8.
La lentille cylindrique 8, comme représentée à la figure 1, présente une surface convexe 8a et une surface plane 8b. The cylindrical lens 8, as shown in FIG. 1, has a convex surface 8a and a planar surface 8b.
Cette lentille cylindrique 8 présente dans un plan perpendiculaire à la direction de projection deux axes principaux, un axe B, dit premier, parallèle aux génératrices et un axe principal C, dit second orthogonal à l'axe principal premier B. This cylindrical lens 8 has in a plane perpendicular to the direction of projection two main axes, an axis B, called first, parallel to the generatrices and a main axis C, said second orthogonal to the first main axis B.
De manière similaire, la seconde lentille cylindrique 9 présente une surface convexe 9a et une surface plane 9b. Elle comporte également dans un plan perpendiculaire à la direction de projection, deux axes principaux, un axe principal premier
D, parallèle aux génératrices de la lentille, et un axe principal second E, orthogonal à l'axe principal premier D.Similarly, the second cylindrical lens 9 has a convex surface 9a and a planar surface 9b. It also comprises in a plane perpendicular to the direction of projection, two main axes, a first main axis
D, parallel to the generatrices of the lens, and a second main axis E, orthogonal to the first main axis D.
Ces deux lentilles sont disposées de sorte que leur surface convexe soit dirigée vers la source 2. Elles sont disposées croisées l'une par rapport à l'autre, c'est à dire que l'axe principal premier B de la lentille cylindrique 8 est parallèle à l'axe principal second E de la lentille cylindrique 9. These two lenses are arranged so that their convex surface is directed towards the source 2. They are arranged crossed with respect to each other, that is to say that the first main axis B of the cylindrical lens 8 is parallel to the second main axis E of the cylindrical lens 9.
Les lentilles cylindriques 8 et 9 sont utilisées dans ce condenseur optique pour leur particularité de pouvoir, à partir d'un faisceau de rayons incidents parallèles, produire un faisceau de rayons émergents qui convergent dans les plans perpendiculaires à l'axe principal premier de la lentille tandis qu'ils demeurent inchangés dans les plans parallèles à cet axe principal premier. The cylindrical lenses 8 and 9 are used in this optical condenser for their particularity of being able, from a beam of parallel incident rays, to produce a beam of emerging rays which converge in the planes perpendicular to the first principal axis of the lens. while they remain unchanged in the planes parallel to this primary principal axis.
Ceci est représenté aux figures 2 et 3. This is shown in Figures 2 and 3.
A la figure 2, on a représenté le dispositif dans un des plans parallèles à l'axe principal premier B de la lentille 8. On voit que les rayons ne sont pas modifiés et demeurent parallèles dans ce plan. In Figure 2, the device is shown in one of the planes parallel to the first main axis B of the lens 8. It can be seen that the rays are not modified and remain parallel in this plane.
A la figure 3, on a représenté le dispositif dans un des plans parallèles à 1'axe principal second C de la lentille cylindrique 8 et on voit que les rayons émergents convergent dans ce plan vers le foyer F de cette lentille. In FIG. 3, the device is shown in one of the planes parallel to the second main axis C of the cylindrical lens 8 and it can be seen that the emerging rays converge in this plane towards the focal point F of this lens.
A la sortie de la lentille cylindrique 8, le faisceau présente ainsi en section une dimension en hauteur différente de la dimension en largeur. Le faisceau émergent est en quelque sorte comprimé suivant une de ses dimensions, en l'occurrence ici en hauteur. On obtient bien un faisceau à section oblongue. At the exit of the cylindrical lens 8, the beam thus has in section a dimension in height different from the dimension in width. The emerging beam is somehow compressed along one of its dimensions, in this case here in height. We get a beam with an oblong section.
La seconde lentille cylindrique 9 a un rôle particulier. Elle présente une vergence différente de la première lentille cylindrique 8, mais telle que son foyer soit confondu avec celui de la première lentille cylindrique. La seconde lentille cylindrique 9, disposée croisée par rapport à la première lentille cylindrique 8, a en effet pour rôle de faire également converger les rayons émergents parallèlement un foyer F confondu avec celui de la première lentille cylindrique 8. The second cylindrical lens 9 has a particular role. It has a different vergence from the first cylindrical lens 8, but such that its focus is coincident with that of the first cylindrical lens. The second cylindrical lens 9, arranged crossed with respect to the first cylindrical lens 8, has the role of also making the emerging rays converge parallel to a focal point F coinciding with that of the first cylindrical lens 8.
Ainsi, comme représenté à la figure 2, les rayons émergents de la lentille cylindrique 9 convergent dans un plan perpendiculaire à l'axe principal second E vers le foyer F de cette lentille confondu avec le foyer de la première lentille cylindrique 8. Thus, as shown in FIG. 2, the rays emerging from the cylindrical lens 9 converge in a plane perpendicular to the second main axis E towards the focal point F of this lens coincident with the focal point of the first cylindrical lens 8.
Comme représenté à la figure 3, les rayons émergeant de la lentille cylindrique 9 dans un plan parallèle à l'axe principal premier ne sont pas modifiés et convergent également vers le foyer F. As shown in FIG. 3, the rays emerging from the cylindrical lens 9 in a plane parallel to the first main axis are not modified and also converge on the focal point F.
Le condenseur produit donc en amont de la fentre de projection un faisceau à section oblongue. Les différentes lentilles sont bien entendu, déterminées de façon telle que la source procure dans le plan de la fentre de projection un faisceau de section appropriée et une densité d'éclairement régulière dans les conditions connues de l'homme de métier. The condenser therefore produces upstream of the projection window a beam with an oblong section. The different lenses are, of course, determined in such a way that the source provides in the plane of the projection window a beam of appropriate section and a regular lighting density under the conditions known to those skilled in the art.
Elles sont disposées dans le sens et le tracé qui réduiront les aberration gnantes. They are arranged in the direction and the layout which will reduce the annoying aberrations.
La fentre de projection 5 est rectangulaire et comporte un cadre 10 qui délimite le faisceau à section oblongue en un faisceau à section rectangulaire. The projection window 5 is rectangular and comprises a frame 10 which delimits the beam of oblong section into a beam of rectangular section.
L'objectif 6, disposé entre cette fentre de projection 5 et la scène, est tel que l'objet que constitue cette fentre forme une image sur un plan de scène. The objective 6, arranged between this projection window 5 and the scene, is such that the object that this window constitutes forms an image on a scene plane.
Aux figures 4 à 6, est représenté un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention où la source lumineuse quasi ponctuelle 2, la lentille circulaire 4 et la lentille cylindrique sont remplacées par un miroir cylindrique 20 et une source linéaire 21. Le condenseur du dispositif est constitué par le miroir cylindrique 20. Les autres éléments du dispositif demeurant inchangés, leurs références ont été gardées. In FIGS. 4 to 6, a second embodiment of the device according to the invention is shown, where the quasi-point light source 2, the circular lens 4 and the cylindrical lens are replaced by a cylindrical mirror 20 and a linear source 21. The condenser of the device is constituted by the cylindrical mirror 20. The other elements of the device remaining unchanged, their references have been kept.
On trouve maintenant en succession dans la direction de projection, le miroir cylindrique 20, la source linéaire 21, une lentille cylindrique 9, une fentre de projection 5 et un objectif 6. We now find in succession in the direction of projection, the cylindrical mirror 20, the linear source 21, a cylindrical lens 9, a projection window 5 and a lens 6.
Le miroir cylindrique 20, présente dans un plan perpendiculaire a la direction de projection deux axes principaux, un axe principal premier F, parallèle aux génératrices, et un axe principal second G orthogonal à l'axe principal premier F. Le miroir 20 est disposé face concave en regard de la source linéaire 21. Cette source est constituée par un filament. The cylindrical mirror 20, present in a plane perpendicular to the direction of projection two main axes, a first main axis F, parallel to the generatrices, and a second main axis G orthogonal to the first main axis F. The mirror 20 is placed facing concave opposite the linear source 21. This source is constituted by a filament.
Le miroir cylindrique 20, ainsi orienté par rapport a la source linéaire et par rapport au reste du dispositif, produit les mme effets optiques que la lentille cylindrique 8 du premier mode de réalisation recevant un faisceau de rayons parallèles. The cylindrical mirror 20, thus oriented relative to the linear source and relative to the rest of the device, produces the same optical effects as the cylindrical lens 8 of the first embodiment receiving a beam of parallel rays.
Un faisceau de rayons incidents parallèles se réfléchit dans un miroir cylindrique, en un faisceau de rayons émergeant qui convergent dans les plans perpendiculaires à l'axe principal premier F du miroir tandis qu'ils demeurent inchangés dans les plans parallèles à cet axe principal premier. A beam of parallel incident rays is reflected in a cylindrical mirror, in a beam of emerging rays which converge in the planes perpendicular to the first main axis F of the mirror while they remain unchanged in the planes parallel to this first main axis.
Sur la figure 5, on peut suivre le chemin optique des rayons émis par la source linéaire dans un des plans parallèles à l'axe principal premier F, une fois reflétés par le miroir. In FIG. 5, one can follow the optical path of the rays emitted by the linear source in one of the planes parallel to the first main axis F, once reflected by the mirror.
Dans ce plan, la direction des rayons est inchangée, les rayons demeurent parallèles. In this plane, the direction of the rays is unchanged, the rays remain parallel.
Sur la figure 6, on peut suivre le chemin optique des rayons situés dans un des plans perpendiculaires à l'axe principal premier F. Dans ce plan, les rayons vont converger le foyer F du miroir. In Figure 6, we can follow the optical path of the rays located in one of the planes perpendicular to the first main axis F. In this plane, the rays will converge the focus F of the mirror.
On obtient bien en amont de la lentille cylindrique, tout comme pour le premier mode de réalisation, un faisceau émergent comprimé dans une de ses dimensions et inchangé dans l'autre. Obtained well upstream of the cylindrical lens, just as for the first embodiment, an emerging beam compressed in one of its dimensions and unchanged in the other.
Sur les figures on n'a représenté que les rayons importants mais il va de soi que le faisceau n'est pas nécessairement délimité par ces rayons. In the figures, only the major rays have been shown, but it goes without saying that the beam is not necessarily delimited by these rays.
Quel que soit le mode de réalisation, la disposition d'une lentille cylindrique, telle que 9, en amont de la fentre de projection est facultative. Elle est spécialement avantageuse lorsque l'on désire projeter une image nette sur un plan de scène. Une seule lentille cylindrique telle que 8, ou un miroir cylindrique 20, suffisent pour produire l'effet optique recherché. Whatever the embodiment, the arrangement of a cylindrical lens, such as 9, upstream of the projection window is optional. It is especially advantageous when you want to project a sharp image on a stage plan. A single cylindrical lens such as 8, or a cylindrical mirror 20, is sufficient to produce the desired optical effect.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits mais en embrasse toutes les variantes d'exécution dans le cadre des revendications. The invention is not limited to the examples described but embraces all of the variant embodiments thereof within the scope of the claims.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9113620A FR2683332B1 (en) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | DEVICE FOR PRODUCING A BEAM WITH AN ELONGATED SECTION FROM A SOURCE, PARTICULARLY FOR LIGHTING A SCENE. |
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| FR9113620A FR2683332B1 (en) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | DEVICE FOR PRODUCING A BEAM WITH AN ELONGATED SECTION FROM A SOURCE, PARTICULARLY FOR LIGHTING A SCENE. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2683332A1 true FR2683332A1 (en) | 1993-05-07 |
| FR2683332B1 FR2683332B1 (en) | 1995-01-06 |
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ID=9418620
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| FR9113620A Expired - Fee Related FR2683332B1 (en) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | DEVICE FOR PRODUCING A BEAM WITH AN ELONGATED SECTION FROM A SOURCE, PARTICULARLY FOR LIGHTING A SCENE. |
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| FR (1) | FR2683332B1 (en) |
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| ST | Notification of lapse |