WO1989001217A1 - Dispositif pour produire le deroulement sur un substrat d'un materiau en feuille enroule elastiquement en spirale et utilisation de ce dispositif - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a device for producing the unwinding, on a substrate, of an elastically wound sheet material in a spiral, by attraction between 3 electrodes secured respectively to the substrate and to the sheet material and selectively connected to the two poles of a electric high voltage source capable of developing between these electrodes electrostatic forces capable of opposing the elastic winding force of this sheet material to unwind it.
- the object of the present invention is to at least partially remedy the drawbacks of this solution.
- the subject of this invention is a device for producing the unwinding, on a substrate, of a sheet material elastically wound in a spiral, according to claim 1, as well as a use of this device according to claim 3.
- Fig 1 is a perspective view of this embodiment.
- Fig 2 is an elevational view of the use of this device.
- FIG. 3 is a sectional view of a photographic camera comprising an alternative use of FIG. 2.
- Fig 4 is a diagram of the supply circuit of this device.
- the device illustrated in fig 1 includes a transparent substrate rectangular 3 in the longitudinal parts of which two sets of electrodes 1 and 2 are arranged transversely.
- the electrodes of series 1 are connected by a common collector 4 to a pole of a high voltage source 6 and the electrodes of series 2 are connected by another collector 5 to the same pole of this same high voltage source 6.
- the electrodes of series 1 and 2 alternate in the longitudinal direction of the substrate 3.
- a sheet elastically spiral, polyethylene terephthalate Mylar ® is fixed by one end to the substrate 3.
- a metallic film 8 is deposited on the back of this sheet 7 to the substrate 3, in particular by the PVD technique known (physical vapot deposition).
- This film 8 has three functions, that of making the sheet 7 opaque, that of giving it a certain stiffness which keeps it normally wound and that of constituting an electrode intended to be connected to the opposite pole of the high voltage source.
- the supply circuit for these electrodes 1 and 2 is shown in FIG. 4. It includes a start switch CM which is connected to a clock signal generator CL and to a switch C. This switch C switches the CL clock signals either on the input of an IV inverter, or directly on the output of this IV inverter.
- Each series of electrodes 1, 2 is connected to the high voltage potential IIV of the source by two transistors of opposite polarities P 1 , N for the electrodes 1 and P 2 , N 2 for the electrodes 2. When the clock signal is 0, the transistor P 1 conducts and supplies the electrodes 1 while the transistor N 1 does not conduct.
- the transistors P 2 and N 2 receive the inverted clock signal so that at the same time, the transistor P 2 does not conduct while the transistor N 2 conducts and switches on. therefore the electrodes 2 to ground to discharge them.
- the clock signal CL becomes 1, the reverse occurs.
- the switch CM passes the switch C to the other position where it shunts the inverter IV so that the transistors P 1 p 2 N 1 N 2 are at the same potential. Simultaneously the clock is blocked on 1, so that it is the transistors N 1 and N 2 which simultaneously conduct and discharge the two sets of electrodes allowing it to rewind under the effect of its own elasticity.
- the device which has just been described makes it possible to be used as a shutter intended for applications in which it is desired to obtain a passage selective light, such as display systems.
- a particular use of this device is envisaged as a camera shutter.
- two sheets 9 and 10 each should be fixed by one of their ends to the two respective ends of a substrate 11 which, in this case, can advantageously be opaque and pierced with a window (not visible) for the passage of light.
- each electrode E 1 to E n will then be associated with a control circuit comprising as before a transistor P and a transistor N, the bases of which are connected to a multiplexer MP which has an output for each circuit and can therefore order them separately.
- This multiplexer MP is associated with a management unit OG which indicates the direction of movement of the sheets 9 and 10, the difference between the sheets as a function of the exposure time as well as the synchronization signal.
- each electrode it is possible to selectively actuate each of the sheets 9 and 10. If the sheets rotate in the direction of the arrows F, it suffices to start by discharging the electrodes which retain the unwound sheet 9 until the desired slit width is obtained. Then the electrodes which are close to the other roller 10 are again successively polarized and thus cause it to unwind. These two sheets 9 and 10 are then separated from each other by a variable space in which the electrodes are discharged. As usual, the sheets 9 and 10 move at a practically constant speed whatever the exposure time this is adjusted by causing the rolled up sheet to leave after a period determined according to the desired exposure time for the film. . The spacing between two electrodes
- E 1 ?? E n on the substrate 11 must be at most equal to the width of the smallest desired slit between the two sheets 9 and 10, which is a function of the minimum exposure time and the speed of movement of these sheets.
- the sheets 9 and 10 of Mylar ® can have a thickness of between 2 and 20 ⁇ m.
- a metal layer which can, for example, be a layer of the order of 0.1, is deposited on their faces constituting the backing relative to the substrate 11.
- This coating can be obtained by vacuum evaporation or by sputtering.
- One can deposit by the same technique on this layer and along the free end of the sheet 9, 10, a layer of the order of a few ⁇ m of cobalt or permalloy to form the permanent magnet intended to retain the sheets in the unrolled position.
- the shutter 18 produced using these two sheets can be placed at 45 ° relative to the optical axis of a lens 22 of a reflex camera in the place where the retractable mirror is usually located.
- this type of device comprises, as illustrated in FIG 3.
- the reflecting surface of the sheet is turned towards the light which passes through the objective and reflects it against an optical device, shown here by a mirror 19 which directs it through a reflex aiming lens 20.
- the unrolled sheet for example 9 is rolled up while the rolled sheet 10 is unrolled, thus displacing a slit between them which lets light pass through the mirror lens towards the surface of a photo-sensitive film 21.
- the sheet 9 is wound and the sheet 10 unwound, the latter is either kept unwound by the magnetic layer attached to its free end a drawn by the cobalt samarium magnet surrounded by its demagnetization coil 13, or by the electrostatic attraction of its metallic layer by the electrodes E 1 ... E n of the substrate 11 if the magnetic device does not exist.
- the substrate 11 does not have an opening for the passage of light but that this substrate is formed by a glass plate of which the periphery of the window is made opaque by a coating, so that the unrolled sheet is supported over its entire surface. It may also be preferable in this variant to keep the electrodes E 1 .... E n under tension in order to properly apply this sheet to the substrate 11. To avoid the problems of air bubbles between the sheet and the substrate, it can it is advantageous to enclose the substrate and the sheets serving as a mirror shutter in a sealed transparent housing 23 in which a vacuum is created.
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Abstract
Ce dispositif comporte un substrat (3) sur lequel sont déposées deux séries d'électrodes (1, 2) connectées à une source haute-tension (6). Une autre électrode (8) est formée par un revêtement déposé sur une feuille isolante (7) normalement enroulée. L'application d'un potentiel entre les électrodes (1, 2) d'une part, et l'électrode (8) d'autre part, permet de provoquer le déroulement de la feuille (7) et la mise à la masse sélective des électrodes (1, 2) permet de contrôler le réenroulement de cette feuille (7). Dans cet exemple les électrodes (1, 2) sont alternées et reliées en deux séries à la source de tension (6). L'utilisation de deux feuilles fixées à deux bords opposés du substrat est prévue pour former un obturateur à rideaux pour appareil photographique.
Description
DISPOSITIF POUR PRODUIRE LE DEROULEMENT SUR UN SUBSTRAT
D'UN MATERIAU EN FEUILLE ENROULE ELASTIQUEMENT EN SPIRALE
ET UTILISATION DE CE DISPOSITIF
La présente invention se rapporte à un dispositif pour produire le déroulement, sur un substrat d'un matériau en feuille enroulé élastiqueraent en spirale, par attraction entre de3 électrodes solidaires respectivement du substrat et du matériau en feuille et reliée sélectivement aux deux pôles d'un source de haute tension électrique apte à développer entre ces électrodes des forces électrostatiques capables de s'opposer à la force d'enroulement élastique de ce matériau en feuille pour le dérouler.
On a déjà proposé dans le US-3-989,357 un dispositif électrostatique comprenant une électrode fixe à laquelle est associé le bord d'une extrémité d'une électrode enroulée élastiquement sous forme de feuille. Une couche isolante, associée soit à l'électrode mobile soit à l'électrode fixe, sépare ces deux électrodes. Par application d'un potentiel entre ces deux électrodes, l'électrode en feuille est déroulée sur l'électrode fixe et se réenroule dès que ce potentiel disparaît.
L'inconvénient de cette solution est notamment de ne pas permettre de dérouler la feuille électrode à vitesse constante et de ne pas pouvoir contrôler la vitesse d'enroulement celle-ci étant entièrement liée à la propriété élastiquee du matériau en feuille enroulé en spirale à l'état de repos.
Le but de la présente invention est de remédier au moins partiellement aux inconvénients de cette solution.
A cet effet, cette invention a pour objet un dispositif pour produire le déroulement, sur un substrat, d'un matériau en feuille enroulé élastiquement en spirale, selon la revendication 1, ainsi qu'une utilisation de ce dispositif selon la revendication 3.
Le dessin annexé illustre très schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de ce dispositif ainsi qu'une utilisation et une variante d'utilisation de ce dispotitif.
La fig 1 est une vue en perspective de cette forme d'exécution.
La fig 2 est une vue en élévation de l'utilisation de ce dispositif.
La fig 3 est une vue en coupe d'un appareil photographique comportant une variante d'utilisation de la fig 2.
La fig 4 est un schéma du circuit d'alimentation de ce dispositif.
Le dispositif illustré par la fig 1 comporte un substrat transparent
rectangulaire 3 dans les parties longitudinales duquel deux séries d'électrodes 1 et 2 sont disposées transversalement. Les électrodes de la série 1 sont connectées par un collecteur commun 4 à un pôle d'une source de haute tension 6 et les électrodes de la série 2 sont connectées par un autre collecteur 5 au même pôle de cette même source de haute tension 6. Les électrodes des séries 1 et 2 alternent dans la direction longitudinale du substrat 3.
Une feuille 7 eriroulée élastiquement en spirale, en polyéthylène terephtalate type Mylar®, est fixée par une extrémité au substrat 3. Un film métallique 8 est déposé sur le revers de cette feuille 7 par rapport au substrat 3, notamment par la technique dite de PVD (physical vapot déposition). Ce film 8 a trois fonctions, celui de rendre la feuille 7 opaque, celui de lui donner une certaine raideur qui la maintient normalement enroulée et celui de constituer une électrode destinée à être reliée au pôle opposé de la source de haute tension.
Le circuit d'alimentation de ces électrodes 1 et 2 est représenté par la fig 4. Il comporte un commutateur de mise en marche CM qui est relié à un génèrateur de signaux d'horloge CL et à un commutateur C. Ce commutateur C commute les signaux d'horloge CL soit sur l'entrée d'un inverseur IV, soit directement sur la sortie de cet inverseur IV. Chaque série d'électrodes 1, 2 est reliée au potentiel haute tension IIV de la source par deux transistors de polarités opposées P1 , N pour les électrodes 1 et P2, N2 pour les électrodes 2. Lorsque le signal d'horloge est 0, le transistor P1 conduit et alimente les électrodes 1 alors que le transistor N1 ne conduit pas. En raison de la présence de l'inverseur IV, les transistors P2 et N2 reçoivent le signal d'horloge inversé de sorte que dans le même temps, le transistor P2 ne conduit pas alors que le transistor N2 conduit et met par conséquent les électrodes 2 à la masse pour les décharger. Lorsque le signal d'horloge CL devient 1, c'est l'inverse qui se produit.
Pour obtenir le réenroulement de la feuille 7, le commutateur CM fait passer le commutateur C dans l'autre position où il shunte l'inverseur IV de sorte que les transistors P1 p2 N1 N2 sont au même potentiel. Simultanément l'horloge est bloquée sur 1, de sorte que ce sont les transistors N1 et N2 qui conduisent simultanément et déchargent les deux séries d'électrodes lui permettant de se réenrouler sous l'effet de sa propre élasticité.
Le dispositif qui vient d'être décrit permet d'être utilisé comme volet destiné à des applications dans lesquelles on veut obtenir un passage
sélectif de lumière, tel que des systèmes d'affichage.
Une utilisation particulière de ce dispositif est envisagée en tant qu'obturateur d'appareil photographique. Dans le cas de cette utilisation, il y a lieu de fixer deux feuilles 9 et 10 chacune par une de leurs extrémités aux deux extrémités respectives d'un substrat 11 qui, dans ce cas, peut avantageusement être opaque et percé d'une fenêtre (non visible) pour le passage de la lumière.
Pour permettre la commande simultanée des feuilles 9 et 10 chaque électrode E1 à En sera alors associée à un circuit de commande comprenant comme précédemment un transistor P et un transistor N dont les bases sont connectées à un multiplexeur MP qui comporte une sortie pour chaque circuit et peut donc les commander séparément. Ce multiplexeur MP est associé à un organe de gestion OG qui indique la direction de déplacement des feuilles 9 et 10, l'écart entre les feuilles en fonction du temps d'exposition ainsi que le signal de synchronisation. Pour maintenir une feuille 9 ou 10 déroulée sur le substrat 11 on peut soit maintenir tout ou partie des électrodes sous tension ce qui constitue un système actif. On peut également imaginer un système passif comprenant à l'extrémité libre de chaque feuille 9, 10 une couche magnétique telle que 12 et des aimants permanents en samarium cobalt entourés chacun d ' une bobine de démagnét i sa tion 13 et 14 . Lorsque l ' une des feuilles est complètement déroulée, elle est alors retenue contre le substrat 11 par l'aimant permanent. Dès que l'on désire enrouler cette feuille, on met les électrodes E1 à En sous tension et on démagnétise l'aimant.
Grâce au circuit de commande avec mise nous tension ou déchargement distinct de chaque électrode, il est possible d'actionner sélectivement chacune des feuilles 9 et 10. Si les feuilles tournent dans le sens des flèches F, il suffit de commencer par décharger les électrodes qui retiennent la feuille déroulée 9 jusque ce que l'on obtienne la largeur de fente désirée. Ensuite on polarise de nouveau successivement les électrodes qui sont à proximité de l'autre rouleau 10 et provoquent ainsi son déroulement. Ces deux feuilles 9 et 10 sont alors séparées l'une de l'autre par un espace variable dans lequel les électrodes sont déchargées. Comme habituellement, les feuilles 9 et 10 se déplacent à une vitesse pratiquement constante quel que soit le temps d'exposition celui-ci étant réglé en faisant partir la feuille enroulée après un délai déterminé en fonction de la durée d'exposition désirée pour le film. L'écartement entre deux électrodes
E1 ..... En sur le substrat 11 devra être au maximum égal à la largeur de la
plus petite fente désirée entre les deux feuilles 9 et 10, qui est fonction du temps minimum d'exposition et de la vitesse de déplacement de ces feuilles.
Les feuilles 9 et 10 de Mylar® peuvent avoir une épaisseur comprise entre 2 et 20 μm. Pour opacifier ces feuilles et les rigidifier afin qu'elles tendent à rester enroulées, on dépose sur leurs faces constituant le revers par rapport au substrat 11, une couche métallique qui peut, par exemple, être une couche de l'ordre de 0,1 μm de Al, de Ti, de Zr, de Ta, d'un alliage Cr + Mo + W, d'un alliage NiCo ou encore d'un alliage de ces différents métaux ou même d'un alliage de ces métaux avec d'autres métaux. Ce revêtement peut être obtenu par évaporation sous vide ou par pulvérisation cathodique. On peut déposer par la même technique sur cette couche et le long de l'extrémité libre de la feuille 9, 10, une couche de l'ordre de quelques μm de cobalt ou de permalloy pour former l'aimant permanent destiné à retenir les feuilles en position déroulée.
Compte tenu du fait que les feuilles 9, 10 constituant les rideaux de l'obturateur sont revêtues d'une couche métallique pour les rendre opaques, il est. possible de former ainsi une couche miroir. Dès lors, on peut disposer l'obturateur 18 réalisé à l'aide de ces deux feuilles à 45° par rapport à l'axe optique d'un objectif 22 d'un appareil photographique reflex à la place où se trouve habituellement le miroir escamotable que comporte ce type d'appareil, comme illustré par la fig 3. De ce fait, la surface réfléchissante de la feuille est tournée vers la lumière qui traverse l'objectif et la réfléchit contre un dispositif optique, schématisé ici par un miroir 19 qui la dirige à travers un objectif de visée réflex 20. Lorsque l'obturateur est actionné, la feuille déroulée par exemple 9 s'enroule alors que la feuille enroulée 10 se déroule, déplaçant ainsi une fente entre elles qui laisse passer la lumière à travers l'objectif-miroir en direction de la surface d'un film photo-sensible 21. Une fois la feuille 9 enroulée et la feuille 10 déroulée, cette dernière est soit maintenue déroulée par la couche magnétique fixée à son extrémité libre attirée par l'aimant en samarium cobalt entouré de sa bobine de démagnétisation 13, soit par l'attraction électrostatique de sa couche métalliquee par les électrodes E1...En du substrat 11 si le dispositif magnétique n'existe pas. Dans cette variante d'utilisation, dans laquelle la planéité de la feuille déroulée doit être parfaite, il est préférable que le substrat 11 ne comporte pas d'ouverture pour le passage de la lumière mais que ce substrat soit formé par une plaquette de verre dont le pourtour de la fenêtre est
rendu opaque par un revêtement, de manière que la feuille déroulée soit supportée sur toute sa surface. Il peut aussi être préférable dans cette variante de maintenir les électrodes E1.... En sous tension pour bien appliquer cette feuille sur le substrat 11. Pour éviter les problèmes de bulles d'air entre la feuille et le substrat, il peut être avantageux d'enfermer le substrat et les feuilles servant d'obturateur miroir dans un boîtier transparent étanche 23 dans lequel on fait le vide.
Claims
1. Dispositif pour produire le déroulement, sur un substrat, d'un matériau en feuille enroulé élastiquement en spirale, par attraction entre des électrodes solidaires respectivement du substrat et du matériau en feuille et reliées sélectivement aux deux pôles d'une source de haute tension électrique apte à développer entre ces électrodes des forces électrostatiques capables de s'opposer à la force d'enroulement élastique de ce matériau en feuille pour le dérouler, caractérisé par le fait que le substrat comporte une pluralité d'électrodes également réparties transversalement au sens longitudinal du déroulement de la feuille, des moyens de commande permettant de relier sélectivement chacune de ces électrodes au potentiel de ladite source de haute tension respectivement a la masse.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les électrodes sont regroupées en deux séries égales, les électrodes d'une série alternant avec celles de l'autre série sur le substrat, les moyens de commandes permettant de porter alternativement chacune de ces séries d'électrodes au potentiel de ladite source et au potentiel de la masse.
3. Utilisation du dispositif selon la revendication 1 pour réaliser un obturateur pour appareil photographique, caractérisée par le fait que deux feuilles enroulées élastiquement en spirales sont fixées par une de leurs extrémités respectives à deux bords opposés du cadre d'une fenêtre centrée sur l'axe de l'objectif photographique.
4. Utilisation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ledit obturateur est disposé à 45º par rapport audit axe et que les faces respectives desdites feuilles dirigées vers cet objectif constituent des miroirs et servent en position déroulée à réfléchir l'image de l'objectif vers un objectif de visée réflex de l'appareil.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH282287 | 1987-07-24 | ||
| CH2822/87-7 | 1987-07-24 |
Publications (1)
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|---|---|
| WO1989001217A1 true WO1989001217A1 (fr) | 1989-02-09 |
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ID=4242371
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/CH1988/000127 WO1989001217A1 (fr) | 1987-07-24 | 1988-07-19 | Dispositif pour produire le deroulement sur un substrat d'un materiau en feuille enroule elastiquement en spirale et utilisation de ce dispositif |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| Date | Code | Title | Description |
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