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Appareil reproducteur à compensation optique.
La présente invention a pour objet un appareil reproducteur pour films muets ou sonores à défilé continu du film et à compensation optique par des miroirs, des prismes ou autres organes analogues réfléchissant aussi com- plètement que possible.
Pour plus de simplicité, il ne sera question ci- après que de miroirs, bien que l'invention ne soit pas limitée à l'utilisation de ces derniers.
On a déjà proposé des dispositifs destinés à éviter le défilé intermittent des bandes cinématographiques et ayant pour but de compenser par voie optique, par exemple au moyen
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de miroirs oscillants, au cours de l'éclairement le déplace- ment de chaque image individuelle devant la fenêtre dû au mouvement de défilé continu de la bande cinématographique, de manière que chaque image individuelle soit immobilisée sur l'écran de projection. Certains des dispositifs proposés à cet effet ont une construction compliquée et coûteuse et d'autres exigent une précision du système mobile trop grande pour qu'elle puisse être obtenue dans la fabrication.
Ainsi, par exemple, dans les appareils pour film normal il est d'usage d'utiliser dans les cinémas moyens comme source lumineuse des lampes à arc qui, ainsi qu'on le sait, doivent avoir une surface de cratère relativement grande pour fournir sur l'écran une image d'intensité lumineuse maximum. Pour remplir cette condition, il faut, cependant, qu'on utilise un miroir à surface relativement grande. Ceci découle de l'explication suivante. Pour assurer l'efficacité, il est indispensable que l'angle d'ouverture du condensateur soit suffisamment grand et pour satisfaire à cette condition le cratère de la lampe à arc doit être rapproché du système condensateur dans la mesure du possible.
Par suite, une re- production sensiblement agrandie de la partie du faisceau lumineux émis par le cratère qui est délimitée par la fenêtre du couloir est fournie par le condensateur sur le miroir; de là, la surface relativement grande du miroir. Les grands miroirs de ce genre ont pour inconvénient que, dans le but d'éviter une résonance nuisible à la reproduction de 1'image sur l'écran, ils doivent être assez lourds, ce qui, à son tour, entraîne la nécessité d'une construction lourde et coûteuse du dispositif compensateur et du mécanisme d'en- traînement .
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Il va de soi que, théoriquement, il est possible d'utiliser un condensateur donnant sur le miroir une image seulement peu agrandie ou même réduite. On pourrait alors utiliser un miroir à surface relativement petite, si cette mesure déjà proposée n'impliquait pas la nécessité de diminuer la distance qui sépare le système condensateur et le cratère au point de devoir admettre une notable perte de lumière due au petit angle d'ouverture. De plus, notamment lorsqu'il s'agit des lampes à arc modernes à grande puissance qui à l'heure actuelle s'emploient presque exclusivement dans les cinémas pour les appareils à projection de film normal, il est nécessaire que le miroir ait une surface encore plus grande que celle à laquelle on s'attendrait en tenant compte des considérations exposées ci-dessus.
En effet, avec les lampes à arc à grande puissance c'est non seulement la sur- face incandescente du cratère qui participe à l'émission lumineuse, mais encore, dans une large mesure, l'arc lumineux formé dans ces lampes. Cet arc lumineux se déplace tantôt d'un côté, tantôt de l'autre au cours du fonctionnement de la lampe de sorte que la tache lumineuse formée par lui sur le miroir au moyen du condensateur a une grandeur toujours variable.
Il en résulte que le miroir doit avoir Les dimensions encore supérieures à celles déjà requises pour la reproduc- tion de la surface du cratère,
Même dans les appareils disposés de man.ère que la source lumineuse soit reproduite dans la surface ou miroir ou à proximité de celle-ci, de sorte que le'miroi; est placé dans la partie de plus petite section du faisceau de rayons, l'emploi de lampes à arc ne permet pas de donner @u miroir des dimensions assez réduites pour qu'un dispositif simple soit obtenu sans précautions spéciales et sans notables pertes
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de lumière.
La construction lourde des miroirs utilisés jusqu'ici présente encore cet inconvénient qu'il n'est pas possible de faire retourner le miroir à sa position initiale d'une manière très simple dans un temps assez court pour que son mouvement soit invisible sur l'écran, ce qui est, toutefois, indispensable lorsqu'on utilise un appa- reil sans obturateur. De plus, une construction lourde de ce genre nécessite pour le retour du miroir, par exemple, environ 25% du temps nécessaire au défilé d'une seule image devant la fenêtre du couloir, ce qui entraîne une notable perte de lumière. Comme chaque image individuelle est le plus souvent éclairée deux fois, afin d'éviter le scintille- ment, la perte de lumière est alors même environ le double.
De plus, l'utilisation de lampes à arc présente des inconvé- nients connus en eux-mêmes, tels que, par exemple, un grand boîtier de lampe, une grande chaleur, la chute de cendres, un dispositif de réglage automatique compliqué et une dis- tance relativement grande entre le cratère et le condensateur.
L'invention permet d'éviter tous les inconvénients signalés. Dans ce but, on utilise un appareil reproducteur de films muets ou sonores à défilé continu du film et à com- pensation optique au moyen d'un miroir oscillant fonctionnant sans "pavillon" et comportant une fenêtre de film dont la hauteur est égale à au moins environ deux fois la hauteur d'image, dans lequel on emploie comme source lumineuse un ou plusieurs tubes à décharges refroidis artificiellement à atmosphère de vapeur métallique sous pression élevée et à trajet de décharges étranglé, de préférence des tubes à dé- charges dans la vapeur de mercure à haute pression refroidis par un liquide et alimentés périodiquement qui sont disposés par rapport au système condensateur et au miroir de manière
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que la ou les sources lumineuses à peu,
près linéaires soient pratiquement parallèles à l'axe d'oscillation du miroir et que le ou les trajets de décharges soient reproduits dans la surface du miroir ou à proximité de celle-ci.
L'utilisation de tubes à décharges dans la vapeur de mercure à haute pression à trajet de décharges étranglé refroidi par un liquide, par exemple par l'eau, comportant une atmosphère gazeuse et ayant, au cours du fonctionnement, une pression de vapeur de mercure supérieure à 6 atm., par exemple-de 150 atm., ainsi qu'une ou plusieurs électrodes à incandescence ne dépassant que légèrement à l'extérieur d'une matière métallique capable d'être volatilisée qui les entoure et qui contient du mercure ou de l'amalgame, pré- sente des avantages particuliers.
Les tubes à décharges de ce genre permettent d'obtenir un éclat intrinsèque d'au moins 20. 000 bougies int./cm2 et plus, par exemple de 100. 000 bou- gies/cm2, et on a constaté que la composition spectrale de la lumière qu'ils émettent satisfait complètement aux con- ditions à remplir à ce sujet pour la projection. De plus, en fonctionnement'le tube ne produit pas de poussière ou de cendres, de sorte que l'appareil de projection n'est pas ex- posé à être encrassé et que les bandes cinématographiques ne courent pas le risque de recevoir des égratignures, ce qui supprime toute nécessité de surveillance du fonctionnement de la lanterne de projection. Le trajet de décharges occupe toujours,la même position dans la lanterne, de sorte qu'il suffit de disposer le tube une fois pour toutes dans la posi- tion correcte.
Des dispositifs spéciaux, tels que, par exemple, le dispositif de réglage de l'écartement des charbons dans les lampes à arc employées jusqu'ici à ces fins, sont évidemment complètement inutiles pour ces tubes à décharges, ce qui, considéré isolément, apporte déjà une simplification considé-
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rable à l'appareil reproducteur.
En particulier, l'utilisa- tion d'un ou de plusieurs tubes à décharges dans une atmos- phère de vapeur métallique sous pression élevée redroidis, dont le trajet de décharges étranglé est pratiquement pa- rallèle à l'axe d'oscillation du miroir et est reproduit dans la surface du miroir ou à proximité de celle-ci', pré- sente encore de grands avantages, par rapport à l'emploi des lampes à arc, du fait que le miroir peut avoir une largeur excessivement faible dans la direction perpendiculaire à l'axe d'oscillation, alors que sa longueur dans la direction axiale, qui n'a qu'une faible influence sur la force d'i- nertie du système oscillant, peut être bien plus grande.
Ceci peut s'expliquer évidemment par le fait que le conden- sateur donne une image du trajet de décharges sensiblement linéaire sur la surface du miroir ou à proximité de celle- ci, de sorte que cette image est aussi sensiblement linéaire.
Le faisceau lumineux issu du condensateur aurait en l'absence de la fenêtre de projection, à l'endroit de celle-ci, une section sensiblement circulaire qui, cependant, dans la direction de l'image formée devient toujours plus elliptique avec l'axe transversal allant en diminuant, pour enfin avoir à l'endroit du miroir son axe transversal le plus court.
La section sensiblement circulaire du faisceau lumineux issu du condensateur est modifiée par la fenêtre de projection rec- tangulaire dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à celui du miroir et, par l'action combinée du condensateur et de la fenêtre, le faisceau lumineux issu de cette fenêtre est con- traint de prendre une section rectangulaire ayant un axe longitudinal de préférence perpendiculaire à celui de la fenêtre de projection et parallèle à celui du miroir, de sorte que, contrairement aux dispositifs usuels munis de lampes
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à arc, un dispositif conforme à l'invention permet d'utiliser un petit miroir à très faible force d'inertie.
Lorsqu'on utilise une lampe à arc, l'image primitive circulaire du cratère sur la surface du miroir est délimitée par la fenêtre de projection de manière à nécessiter un miroir rectangulaire dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à l'axe d'oscil- lation.
L'appareil qui fait l'objet de l'invention permet d'utiliser un miroir ayant par rapport à son axe d'oscilla- tion une force d'inertie assez faible pour que, dans le cas d'une émission lumineuse périodique, de préférence sans utilisa- tion d'un obturateur, le mouvement de retour du miroir à sa position primitive puisse s'effectuer au cours d'une période obscure déterminée par ladite émission lumineuse périodique.
On peut obtenir une émission lumineuse périodique en alimen- tant soit en courant continu intermittent soit en courant alternatif. On peut se dispenser d'un obturateur en mettant à profit une particularité des tubes à décharges ici envi- sagés alimentés, par exemple, en courant alternatif, notam- ment la propriété qu'ils ont des périodes obscures de durée déterminée qu'on n'est pas obligé d'allonger par des mesures particulières, telles que l'intercalation de bobines de réactance, de résistance etc. Il est alors possible d'une manière très simple de.faire retourner le miroir en 1/100 sec., par exemple en 1/150 sec.
Un autre avantage du dispositif suivant l'invention consiste en ce que, grâce à l'éclat intrinsèque extrêmement grand des tubes utilisés, le flux lumineux efficace total satisfait, malgré l'usage d'un miroir de faible superficie,, par exemple d'environ 20 sur 30 mm., complètement aux condi- tions à remplir dans les grands cinémas pour la projection de film normal.
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La force d'inertie déjà mentionnée plus haut du miroir dans le dispositif conforme à l'invention peut être amenée à être tellement faible pour la projection de film normal que le mouvement de retour du miroir puisse s'effectuer même en un temps encore plus court, par exemple en 1/400 à 1/500 sec. On a constaté, par exemple pour les appareils à film normal, que dans ce cas, même lorsque les périodes obscures ne sont pas en harmonie avec le mouvement de retour du miroir ou que le tube à décharges est-alimenté en courant continu non interrompu, ce mouvement de retour n'est pas nuisible à la projection. Comme il a été exposé ci-dessus, de préférence on assure, cependant, un synchronisme entre le mouvement du miroir et les périodes d'émission lumineuse par la source de lumière d'éclairement.
Bien qu'il ait été question ci-dessus presque exclusivement d'une seule source de lumière et qu'au point de vue qualité de la reproduction d'image des résultats très satisfaisants puissent être obtenus, il peut, par exemple dans le cas où dans de grands cinémas on désire avoir une reproduction dé qualité optimum, être souvent avantageux de monter plusieurs, par exemple deux, tubes à décharges dont, de préférence, chacun est muni d'un condensateur. On peut ainsi faire en sorte, par exemple, que la partie du film qui est située dans.la fenêtre de projection soit éclairée plus uniformément..
Suivant une autre particularité de l'invention, on dispose à cet effet plusieurs, par exemple deux, sources lumineuses par rapport à la fenêtre de projection de telle manière que leurs faisceaux lumineux couvrent la fenêtre de projection côte à côte d'une manière continue. De préférence, les axes des systèmes optiques sont alors disposés l'un par rapport à l'autre de manière que les images des trajets de décharge formés sur le miroir coïncident. On obtient ainsi @
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encore l'avantage qu'une image d'intensité lumineuse plus forte et éclairée plus uniformément, est projetée sur l'écran et que le miroir peut avoir des dimensions minima.
Si les sources lumineuses sont alors alimentées périodiquement, la période obscure peut être utilisée, ainsi qu'il a déjà été exposé plus haut, pour faire effectuer d'une manière invisible le mouvement de retour du miroir en, par exemple, 1/150 sec. Ainsi qu'on le sait, dans une projection où chaque image n'est éclairée qu'une seale fois, il se produit d'une façon générale un scintillement qui se produi- rait .également en l'occurrence. C'est pourquoi, suivant une particularité de l'invention, afin da réduire ce phé- nomène de scintillement,chaque image est éclairée au moins deux fois sur son parcours devant la fenêtre de projection, l'éclairement étant effectué de manière qu'elle soit éclai- rée successivement au moins une fois par chacune des sources lumineuses.
La description des dessins annaxés, donnés à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
La figure 1 montre un mode de réalisation préféré de l'appareil reproducteur conforme à l'invention.
La figure 2 représente deux miroirs destinés à la compensation optique, l'un étant du genre connu et l'autre étant destiné à être utilisé dans l'appareil représenté sur la figure 1.
La figure 3 montre le développement du faisceau de rayons dans un mode de réalisation de l'invention.
Les figures 4 et 5 représentent un dispositif destiné à l'éclairement au moyen de deux sources lumineuses.
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La figure 6 montre un mode de réalisation particu- lier.
Sur la figure 1, 1 désigne un tube à décharges dans la vapeur de mercure à haute pression. Les rayons lumineux émis sont projetés, au moyen d'un condensateur 2, sur une fenêtre de projection 3 dont la hauteur est environ le double de celle de l'image et le film 4, qui est entraîné d'une manière continue devant la fenêtre de projection par un galet denté 5, est donc intensément éclairé. La source lumineuse et le condensateur sont disposés de telle manière qu'une image du trajet de décharge sensiblement linéaire 6 soit formée sur la surface réfléchissante du miroir 7. La dispo- sition de celui-ci est telle que son axe d'oscillation 13 soit parallèle au trajet de décharge 6. Il est animé d'un mouvement oscillant au moyen d'un levier 8 par une came 9 actionnée par des roues dentées 11 et 12.
Les rayons réflé- chis par le miroir sont projetés d'une manière bien connue par l'objectif 10 sur l'écran (non représenté).
La figure 2 montre un miroir A utilisable avec une lampe à arc et un miroir B destiné à être utilisé dans l'appa- reil qui fait l'objet de l'invention. On peut calculer la force d'inertie d'une manière très simple en se reportant à la formule bien connue 1/12 bh3. Le miroir A a une hauteur moyenne h d'environ 60 mm et une largeur b d'environ 40 mm.
Ces mesures défavorables sont dues à l'utilisation d'une lampe à arc dont le cratère circulaire bien connu, par suite de la disposition du miroir à 45 , est représenté sur la surface du miroir sous la forme d'une ellipse dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à l'axe d'oscillation.
Pour le miroir A il résulte des données mentionnées une force d'inertie de 42 cm4, par rapport à l'axe d'oscilla-
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tion S tandis que pour le miroir B il résulte de ce calcul une valeur de 2 cm4 qui est donc pratiquement négligeable par rapport à la première valeur.
Comme le montre la figure 3, les rayons lumineux issus du trajet de décharge 1 sont réunis par le condensateur 2 sous la forme d'un faisceau ayant à l'endroit de la fenêtre de projection 3 une forme désignée par 4. Le faisceau de section sensiblement circulaire est délimité par la fenêtre de projection et fournit une image 6 sur le miroir 5 qui oscille autour de l'axe 7. Ainsi qu'il apparait clairement sur la figure, le miroir 5 n'a qu'une faible largeur dans une direction perpendiculaire à l'axe d'oscillation, de sorte que sa force d'inertie est également très faible.
La figure 4 montre, à titre d'exemple, un disposi- tif comportant deux sources lumineuses 1 et 2 sont chacune est munie d'un condensateur, 3 et 4 respectivement, de telle manière que les faisceaux lumineux émis couvrent la fenêtre de projection 5 côte à côte d'une manière continue, ce qui apparaît plus clairement sur la figure 5. Il en résulte que toute la fenêtre de projection est éclairée uniformément.
Comme ,chacune des sources lumineuses n'éclaire que la moitié de la fenêtre de projection, on obtient en outre un éclat intrinsèque bien plus grand et par suite, une projection sur l'écran dont l'intensité lumineuse est plus intense. Les axes optiques o1 et o2 des systèmes d'éclàirement sont dis- posés sous un angle tel qu'ils se coupent l'un l'autre en un point situé sur le miroir.
Ainsi qu'il a déjà été exposé, les sources lumineu- ses sont alimentées, de préférence, d'une façon intermittente, par exemple en courant continu interrompu ou en courant alter- natif. Dans ce cas, les périodes obscures dans l'émission lu-
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mineuse sont utilisées, de préférence, pour le mouvement de retour du miroir à sa position primitive. On sait que si l'émission lumineuse au cours de la projection sur l'écran ne s'opère qu'une seule fois par image, c'est-à-dire sans interruption, il en résulte un certain scintillement.
On peut supprimer cet inconvénient d'une manière bien connue en éclai- rant chaque image au moins deux fois sur son parcours devant la fenêtre de projection et, suivant une autre particularité de l'invention, de manière telle que successivement chaque image soit éclairée une fois au moins par chacune des sources lumineuses. Dans la projection sur l'écran chaque image est donc éclairée au moins deux fois, ce qui a pour effet de réduire sensiblement le scintillement. A ce sujet, la figure 6 montre encore un mode de réalisation particulier.
Dans cet exemple, la fréquence d'image est admise à 25 par seconde et pour l'alimentation des deux tubes à dé- charges on se sert de courant alternatif à 25 périodes. Cha- que image est donc éclairée deux fois. Les diverses positions d'une image devant la fenêtre de projection 5 sont montrées sur la figure. Dans laposition A, l'image est précisément toute entière devant l'ouverture de la fenêtre de projection.
A ce moment, l'émission lumineuse de la première lampe com- mence, ce qui est indiqué par la courbe d'émission lumineuse X.
L'émission lumineuse maximum a lieu à l'instant I, de sorte que dans la position B l'image est éclairée au maximum. Au moment II, c'est-à-dire au moment où l'image C est exacte- ment au milieu de la fenêtre de projection, il n'y a pas d'émission lumineuse. En D, l'image reçoit le flux lumineux maximum (courbe Y) de la seconde lampe (ligne III), tandis qu'en E la lumière s'éteint et l'image va quitter l'ouver- ture de la fenêtre. Il en résulte qu'il y a avantage à disposer
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les deux lampes 1 et 2 dans les lignes I et III, puisqu'au moment de 1 émission lumineuse maximum l'image se trouve exactement devant l'une des sources lumineuses, de sorte que l'éclairement est uniforme dans la mesure du possible.
Les courbes 1 et 2 montrent qu'en vue de réaliser une écono- mie de courant, on peut supprimer pour chaque tube à dé- charges une demi-période.
Evidemment, il est possible d'utiliser l'invention non seulement dans les appareils à film normal, mais aussi de la même manière tant dans les appareils à film large que dans les appareils à film étroit.
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Reproductive system with optical compensation.
The object of the present invention is a reproduction apparatus for silent or sound films with a continuous flow of the film and optical compensation by mirrors, prisms or other similar members reflecting as completely as possible.
For simplicity, only mirrors will be discussed hereinafter, although the invention is not limited to the use of the latter.
Devices have already been proposed intended to prevent the intermittent parade of cinematographic tapes and intended to compensate optically, for example by means of
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oscillating mirrors, during the illumination the displacement of each individual image in front of the window due to the continuous scrolling movement of the cinematographic strip, so that each individual image is immobilized on the projection screen. Some of the devices proposed for this purpose have a complicated and expensive construction and others require too great a precision of the mobile system to be achieved in manufacture.
Thus, for example, in apparatuses for normal film it is customary to use in medium cinemas as a light source arc lamps which, as is known, must have a relatively large crater surface in order to provide on the screen an image of maximum light intensity. To fulfill this condition, however, a mirror with a relatively large surface area must be used. This follows from the following explanation. To ensure efficiency, it is essential that the opening angle of the capacitor be large enough and to satisfy this condition the crater of the arc lamp should be moved closer to the capacitor system as far as possible.
As a result, a substantially enlarged reproduction of the part of the light beam emitted from the crater which is bounded by the corridor window is provided by the capacitor on the mirror; hence the relatively large surface of the mirror. Large mirrors of this kind have the disadvantage that, in order to avoid resonance detrimental to the reproduction of the image on the screen, they have to be quite heavy, which in turn results in the need for heavy and expensive construction of the compensating device and the drive mechanism.
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It goes without saying that, theoretically, it is possible to use a capacitor giving on the mirror an image which is only slightly enlarged or even reduced. We could then use a mirror with a relatively small surface, if this measure already proposed did not imply the need to reduce the distance which separates the capacitor system and the crater to the point of having to admit a notable loss of light due to the small angle of opening. In addition, especially when it comes to modern high-power arc lamps which at present are used almost exclusively in cinemas for normal film projection devices, it is necessary that the mirror have a surface even larger than one would expect based on the considerations outlined above.
In fact, with high power arc lamps, it is not only the incandescent surface of the crater which participates in the light emission, but also, to a large extent, the luminous arc formed in these lamps. This luminous arc moves sometimes to one side, sometimes to the other during the operation of the lamp so that the luminous spot formed by it on the mirror by means of the condenser has an always variable magnitude.
It follows that the mirror must have dimensions even greater than those already required for the reproduction of the surface of the crater,
Even in devices so arranged that the light source is reproduced in or near the surface or mirror, so that the mirror; is placed in the part of the smallest section of the beam of rays, the use of arc lamps does not make it possible to give the mirror dimensions small enough for a simple device to be obtained without special precautions and without notable losses
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from light.
The heavy construction of the mirrors used hitherto still has the disadvantage that it is not possible to return the mirror to its initial position in a very simple way in a short enough time so that its movement is invisible on the screen, which is, however, essential when using a camera without a shutter. In addition, such heavy construction requires for the return of the mirror, for example, about 25% of the time required to parade a single image past the corridor window, resulting in a noticeable loss of light. As each individual image is most often illuminated twice, in order to avoid flickering, the loss of light is then even about double.
In addition, the use of arc lamps has drawbacks known per se, such as, for example, large lamp housing, high heat, falling ash, complicated automatic adjustment device and Relatively large distance between the crater and the capacitor.
The invention avoids all the drawbacks mentioned. For this purpose, an apparatus for reproducing silent or sound films with a continuous film scroll and optical compensation by means of an oscillating mirror operating without a "flag" and comprising a film window whose height is equal to minus about twice the image height, in which one or more artificially cooled discharge tubes with high pressure metallic vapor atmosphere and constricted discharge path are employed as the light source, preferably discharge tubes in the discharge tube. periodically fed liquid cooled high pressure mercury vapor which are arranged relative to the condenser system and mirror so
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that the light source or sources to little,
near linear are substantially parallel to the axis of oscillation of the mirror and that the path (s) of discharges are reproduced in or near the surface of the mirror.
The use of discharge tubes in high pressure mercury vapor with a constricted discharge path cooled by a liquid, for example water, having a gaseous atmosphere and having, during operation, a vapor pressure of mercury greater than 6 atm., for example 150 atm., as well as one or more incandescent electrodes protruding only slightly outside of a metallic material capable of being volatilized which surrounds them and which contains mercury or of amalgam, has special advantages.
Discharge tubes of this kind provide an intrinsic brightness of at least 20,000 candles int./cm2 and more, for example 100,000 candles / cm2, and it has been found that the spectral composition of the light which they emit completely satisfies the conditions to be fulfilled on this subject for the projection. In addition, in operation, the tube does not produce dust or ash, so that the projection apparatus is not exposed to being clogged and that the cinematographic tapes do not run the risk of receiving scratches, which eliminates any need for monitoring the operation of the projection lantern. The discharge path always occupies the same position in the lantern, so that it is sufficient to place the tube once and for all in the correct position.
Special devices, such as, for example, the device for adjusting the gap between the coals in arc lamps hitherto employed for these purposes, are obviously completely unnecessary for these discharge tubes, which, considered in isolation, provides already a considerable simplification
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rable to the reproductive system.
In particular, the use of one or more discharge tubes in a cooled high pressure metallic vapor atmosphere, the constricted discharge path of which is substantially parallel to the axis of oscillation of the mirror. and is reproduced in or near the mirror surface ', still has great advantages over the use of arc lamps because the mirror may have an excessively small width in the direction. perpendicular to the axis of oscillation, while its length in the axial direction, which has only a small influence on the inertial force of the oscillating system, can be much greater.
This can of course be explained by the fact that the capacitor gives an image of the discharge path which is substantially linear on or near the surface of the mirror, so that this image is also substantially linear.
In the absence of the projection window, the light beam coming from the capacitor would have a substantially circular section at the location thereof, which, however, in the direction of the image formed always becomes more elliptical with the axis transverse decreasing, to finally have at the location of the mirror its shortest transverse axis.
The substantially circular section of the light beam coming from the condenser is modified by the rectangular projection window, the longitudinal axis of which is perpendicular to that of the mirror and, by the combined action of the condenser and the window, the light beam coming from this window is constrained to take a rectangular section having a longitudinal axis preferably perpendicular to that of the projection window and parallel to that of the mirror, so that, unlike the usual devices provided with lamps
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arc, a device according to the invention makes it possible to use a small mirror with very low inertial force.
When using an arc lamp, the circular primitive image of the crater on the mirror surface is delimited by the projection window so as to require a rectangular mirror whose longitudinal axis is perpendicular to the oscillation axis. lation.
The apparatus which forms the subject of the invention makes it possible to use a mirror having with respect to its axis of oscillation a force of inertia which is sufficiently low so that, in the case of periodic light emission, preferably without the use of a shutter, the return movement of the mirror to its original position can take place during a dark period determined by said periodic light emission.
Periodic light emission can be achieved by supplying either intermittent direct current or alternating current. A shutter can be dispensed with by taking advantage of a peculiarity of the discharge tubes considered here supplied, for example, with alternating current, in particular the property that they have dark periods of determined duration that one does not 'is not obliged to lengthen by special measures, such as the intercalation of reactance coils, resistance etc. It is then possible in a very simple way to turn the mirror over in 1/100 sec., For example in 1/150 sec.
Another advantage of the device according to the invention consists in that, thanks to the extremely high intrinsic brightness of the tubes used, the total effective luminous flux is satisfied, despite the use of a mirror of small surface area, for example of approximately 20 by 30 mm., completely under the conditions to be fulfilled in large cinemas for normal film projection.
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The force of inertia already mentioned above of the mirror in the device according to the invention can be made to be so low for normal film projection that the return movement of the mirror can take place even in an even shorter time. , for example in 1/400 to 1/500 sec. It has been found, for example for normal film cameras, that in this case, even when the dark periods are not in harmony with the return movement of the mirror or when the discharge tube is supplied with uninterrupted direct current, this return movement is not detrimental to the projection. As discussed above, however, a synchronism between the movement of the mirror and the periods of light emission by the illuminating light source is preferably ensured.
Although it has been mentioned above almost exclusively a single light source and that from the point of view of the quality of image reproduction very satisfactory results can be obtained, it can, for example in the case where in large cinemas it is desired to have optimum quality reproduction, it being often advantageous to mount several, for example two, discharge tubes, each of which is preferably provided with a capacitor. It is thus possible, for example, to make sure that the part of the film which is situated in the projection window is illuminated more uniformly.
According to another feature of the invention, for this purpose several, for example two, light sources are placed relative to the projection window in such a way that their light beams cover the projection window side by side in a continuous manner. Preferably, the axes of the optical systems are then arranged relative to each other so that the images of the discharge paths formed on the mirror coincide. We thus obtain @
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still the advantage that an image of stronger luminous intensity and illuminated more uniformly, is projected on the screen and that the mirror can have minimum dimensions.
If the light sources are then energized periodically, the dark period can be used, as already explained above, to invisibly effect the return movement of the mirror in, for example, 1/150 sec. . As is known, in a projection where each image is illuminated only three times, a flicker generally occurs which would also occur here. This is why, according to a particular feature of the invention, in order to reduce this flickering phenomenon, each image is illuminated at least twice on its path in front of the projection window, the illumination being carried out in such a way that it or illuminated successively at least once by each of the light sources.
The description of the appended drawings, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
Figure 1 shows a preferred embodiment of the reproductive system according to the invention.
FIG. 2 shows two mirrors intended for optical compensation, one being of the known type and the other being intended for use in the apparatus shown in FIG. 1.
FIG. 3 shows the development of the beam of rays in one embodiment of the invention.
Figures 4 and 5 show a device intended for illumination by means of two light sources.
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FIG. 6 shows a particular embodiment.
In Figure 1, 1 denotes a discharge tube in high pressure mercury vapor. The light rays emitted are projected, by means of a capacitor 2, on a projection window 3, the height of which is approximately twice that of the image and the film 4, which is driven continuously in front of the window projection by a toothed roller 5, is therefore intensely illuminated. The light source and the capacitor are arranged such that an image of the substantially linear discharge path 6 is formed on the reflecting surface of the mirror 7. The arrangement thereof is such that its axis of oscillation 13 is parallel to the discharge path 6. It is driven in an oscillating movement by means of a lever 8 by a cam 9 actuated by toothed wheels 11 and 12.
The rays reflected by the mirror are projected in a well known manner by the objective 10 on the screen (not shown).
FIG. 2 shows a mirror A usable with an arc lamp and a mirror B intended for use in the apparatus which is the object of the invention. One can calculate the force of inertia in a very simple way by referring to the well known formula 1/12 bh3. The mirror A has an average height h of about 60 mm and a width b of about 40 mm.
These unfavorable measures are due to the use of an arc lamp whose well-known circular crater, due to the arrangement of the mirror at 45, is represented on the surface of the mirror in the form of an ellipse whose axis longitudinal is perpendicular to the axis of oscillation.
For mirror A it results from the data mentioned an inertia force of 42 cm4, with respect to the axis of oscilla-
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tion S while for the mirror B, this calculation results in a value of 2 cm4 which is therefore practically negligible compared to the first value.
As shown in Figure 3, the light rays coming from the discharge path 1 are united by the capacitor 2 in the form of a beam having at the location of the projection window 3 a shape designated by 4. The section beam substantially circular is delimited by the projection window and provides an image 6 on the mirror 5 which oscillates around the axis 7. As it appears clearly in the figure, the mirror 5 has only a small width in a direction perpendicular to the axis of oscillation, so that its inertia force is also very small.
Figure 4 shows, by way of example, a device comprising two light sources 1 and 2 are each provided with a capacitor, 3 and 4 respectively, such that the light beams emitted cover the projection window 5 side by side in a continuous fashion, which appears more clearly in Fig. 5. As a result, the entire projection window is illuminated uniformly.
Since each of the light sources only illuminates half of the projection window, a much greater intrinsic brightness is also obtained and, consequently, a projection on the screen whose light intensity is more intense. The optical axes o1 and o2 of the illumination systems are arranged at an angle such that they intersect each other at a point on the mirror.
As has already been explained, the light sources are supplied, preferably, intermittently, for example with interrupted direct current or with alternating current. In this case, the dark periods in the show lu-
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leafminer are preferably used for the return movement of the mirror to its original position. It is known that if the light emission during projection on the screen takes place only once per image, that is to say without interruption, a certain flickering results therefrom.
This drawback can be eliminated in a well-known manner by illuminating each image at least twice on its path in front of the projection window and, according to another particular feature of the invention, in such a way that each image is successively illuminated at one point. at least times by each of the light sources. In the projection on the screen each image is therefore illuminated at least twice, which has the effect of significantly reducing flickering. In this regard, FIG. 6 also shows a particular embodiment.
In this example, the image frequency is allowed at 25 per second and for the supply of the two discharge tubes, alternating current at 25 periods is used. Each image is therefore illuminated twice. The various positions of an image in front of the projection window 5 are shown in the figure. In position A, the entire image is precisely in front of the opening of the projection window.
At this time, the light emission from the first lamp begins, which is indicated by the light emission curve X.
The maximum light emission takes place at time I, so that in position B the image is illuminated to the maximum. At the moment II, that is to say when the image C is exactly in the middle of the projection window, there is no light emission. In D, the image receives the maximum luminous flux (Y curve) from the second lamp (line III), while in E the light goes out and the image will leave the window opening. It follows that there is an advantage in having
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the two lamps 1 and 2 in lines I and III, since at the moment of 1 maximum light emission the image is exactly in front of one of the light sources, so that the illumination is uniform as far as possible.
Curves 1 and 2 show that in order to save current, it is possible to eliminate a half-period for each discharge tube.
Obviously, it is possible to use the invention not only in normal film apparatus, but also equally in both wide film apparatus and narrow film apparatus.