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¯ Appareil pour projection stéréoscolpique,
La présente invention se rapporte aux appareils pour projection stéréoscopique d'images et notamment pour projection cinématographique dans lesquels deux séries d'ima- ges sont projetées simultanément ou successivement sur un écran, une des séries correspondant à la vision par l'oeil droit et ne devant être vue que par l'oeil droit d'un specta- teur quelconque,
l'autre correspondant à la vision par l'oeil gauche et ne devant être vue que par l'oeil gauche du specta- teur et dans lesquels .cerésultat est obtenu par l'interposition entre l'écran et les spectateurs d'un ou de plusieurs écrans filtres constitués par des surfaces planes formées d'une série
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de bandes régulièrement espacées convergentes dont la direc- tion moyenne se rapproche de la verticale, ces filtres étant animés d'un mouvement alternatif dans leur plan et suivant une direction perpendiculaire à la direction des bandes.
On sait que dans un tel procédé, si tous les écran-s filtres rencontrent l'écran de projection suivant une droite que l'on peut appeler A d'intersection commune, si toutes les bandes de tous les écrans filtres convergent vers un même point que l'on peut appeler 0 de la droite A et si de plus les écrans-filtres sont convenablement disposés, il existera un plan de vision passant par la droite A et par les objectifs des projecteurs, plan dans lequel existeront des zones de vision exclusive de chacune des deux images projetées sur l'écran.
Ces zones ont la forme de bandes limitées par des droites qui convergent vers le point 0. La droite du plan de vision passant par les objectifs des projecteurs coupera toutes les zones de vision suivant des segments égaux.
La présente invention a principalement pour but , par l'emploi conjugué de plusieurs écrans-filtres disposés d'une manière spéciale, d'atténuer considérablement l'effet nuisible des pénombres dont sont bordées les zones de vision, pénombres qui sont produites par les objectifs de projection par le fait qu'ils ne sont pas des sources lumineuses ponc- tuelles ; elle a également pour but, par l'emploi d'un écran- filtre possédant deux sortes de bandes, d'obtenir des lignes de visions sur lesquelles la vision est meilleure que sur cellesobtenuespar l'emploi exclusif d'écrans-filtres ne possédant qu'une seule sorte de bandes.
En vue de la réalisation de ce but, l'appareil , objet de l'invention, est caractérisé essentiellement par un ensemble d'écrans-filtres qui sont disposés de telle sorte que les zones de vision exclusive soient limitées ( du coté où
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:La zone de l'oeil droit est voisine de la z8ne de l'oeil gauche et inversement) par l'obstacle que les bords des bandes, de l'écran filtre le plus éloigné de l'écran opposent à la vision de la pénombre des raies claires de l'écran, cette pénombre étant due aux bords des bandes du filtre le plus rapproché de l'écran.
Les dessins ci-joints sont destinés à montrer comment l'invention peut être réalisée en pratique.
La figure 1 montre la disposition d'ensemble des écrans filtres et leur coopération avec l'écran ainsi qu'avec les projecteurs.
La figure 2 représente un écran-filtre en vue de face.
La figure 3 est une coupe verticale de cet écran- filtre,qui est un filtre à bandes convergentes vers le bas.
La figure 4 est une coupe horizontale à plus grande échelle d'une partie du filtre.
Les images projetées par les projecteurs à travers les filtres sont reçues par l'écran sous la forme d'une série de raies claires. Comme l'objectif des projecteurs n'est pas une source lumineuse ponctuelle, les raies sont bordées d'une pénombre. Les raies diffusent la lumière dans le plan de vision et la pénombre de ces raies produit au bord des zones de vision une bordure qui est également une pénombre.
Pour diminuer la largeur de la pénombre aux bords des zones de vision, conformément à l'invention , on emploie plusieurs filtres disposés de telle sorte que les zones de vision exclusive soient limitées ( du c8té où la z8ne de vision de 1'oeil droit est voisine de la zone de vision de l'oeil gauche et inversement) par lfobstacle que les bords des bandes du filtre le plus éloigné de l'écran opposent à la vision de la pénombre des raies claires de l'écran, cette pé- nombre étant due aux bords des bandes du filtre 1s plus rap- proché de 1'écran.
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La figure 1 est une coupe faite à travers l'écran et les filtres et passant par les objectifs des projecteurs et montre une disposition répondant aux conditions ci-dessus .
1 est l'écran, 2, 3 et 4 sont trois filtres, 5 et 6 sont les objectifs des projecteurs.
Le projecteur 6 projette sur l'écran 1 des raies claires marquées par les traits renforcés munis de croix, et le projecteur 5 projette les raies en traits renforcés munis de cercles.
Sur la droite du plan de vision contenant les objec- tifs 5 et 6, la clarté des z8nes de vision en chaque point, qui est proportionnelle à la longueur des segments des raies claires que l'on voit de ce point, est indiquée par l'ordonnée en ce point des diagrammes de clarté. Les diagrammes de clarté correspondant au projecteur 6 sont tracés en traits pleins et les diagrammes de clarté correspondait au projec- teur 5 sont tracés en traits pointillés.
On voit que les diagrammes de clarté des z8nes de vision se superposent dans les z8nes 16 dans lesquelles on verra à la fois l'image droite et l'image gauche.
Les zpnes 16 dont donc des zones de trouble puisqu'on y verra un mélange des deux images. Pour avoir une bonne vision stéréoscopique, le spectateur doit avoir les yeux dans les z8nes de vision exclusive 13 ou 12 dans lesquelles on ne voit qu'une image.
Il est connu que, dans le cas de filtres à bandes convergentes, les droites joignant les points 15 et 14 de symétrie des diagrammes de clarté droit et gauche au point de convergence des bandes de tous les filtres sont des lignes de vision, c'est-à-dire des lignes sur lesquelles les spectateurs doivent placer le milieu de la distance des deux yeux pour avoir la vision stéréoscopique.
Le projecteur 6 projette sur l'écran des raies claires- 7-8 dont le bord 8. est déterminé par l'ombre des bords 9 des bandes du filtre 2.
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Si D est le diamètre de l'objectif, la largeur de la pénombre en 8 sera égale à D x d1/d - d1, d étant la distance entre l'écran et les objectifs et d1 étant la distance entre l'écran et le filtre 2.
En 10, la limite de la zône de vision exclusive est formée par L'obstacle qu'opposent les bords II des bandes du filtre 4 à la vision du bord 8 des raies 7-8.
La largeur de la pénombre en 10 sera :
EMI5.1
d a - d D X ------ x --- d - d d 1 2 détant la distance entre l'écran et le filtre 4.
En effet en 8, la largeur de la pénombre sera égale à
EMI5.2
xyz dl D x ##### = D x #=## 9-6> d - d1 (8-9 signifie : le segment de droite joignant les points 8 et 9).
En- 10, la largeur de la pénombre due à la pénombre en 8 sera égale à :
EMI5.3
d 10 -il (L d-dp Hx ###x####-=Dx##"# x--d - d, T-r - 8; diz
On. voit que cette pénombre sera d'autant plus étroite que la distance d1 sera plus petite et que la distance d2 sera plus grande.
Il est donc démontré que pour obtenir la pénombre la plus petite possible aux z8nes de vision, il faut que la pé- nombre des raies de l'écran soit due aux bandes du filtre le plus rapproché de l'écran, et que la pénombre des z8nes de vi- sion soit due aux bandes du filtre le plus éloigné de l'écran.
On voit que le filtre 2 le plus rapproché de l'écran est constitué, non pas par des bandes semblables mais par des
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bandes larges alternant avec des bandes étroites. Grâce à cette disposition, on obtient en 14 un couple de diagrammes de clarté droit et gauche dont les zones de vision exclusive de chaque oeil 12 sont beaucoup plus larges que les zones de vision exclusive de chaque oeil 13 du couple de diagrammes de clarté situé en 15.
En effet, la zone 13 est limitée par le point 17 qui est déterminé par la droite 7-17 joignant le bord gauche des raies claires 7 au bord gauche 18 des bandes étroites du filtre 2, tandis que la z8ne 12 est limitée par le point 19 qui est déterminé par la droite 7-19 joignant le bord gauche des raies claires 7 au bord gauche 9 des bandes larges du filtre 2.
Si toutes les bandes du filtre 2 étaient des bandes étroites, la largeur de la z8ne 12 diminuerait et deviendrait égale à celle de la z8ne 13.
D'autre part, si toutes les bandes du filtre 2 étaient des bandes larges, les zones 12 seraient beaucoup moins lumineuses. En effet, si le bord gauche des bandes étroites au lieu de seterminer en 20, s'étendait jusqu'en 21, par exemple, la longueur de la z8ne 12 suivant laquelle les raies claires 6-8 sont vues complètement, au lieu d'être égale à 22-24 serait égale seulement à 22-23.
Le rapport de la largeur des zones de vision exclusi- ves à la largeur de la zone de trouble sera plus grand pour le couple de diagrammes de clarté 12-12 que pour le couple des diagrammes de clarté 13-13. Le spectateur placé en 14 pourra donc sans cesser d'avoir la vision stéréoscopique déplacer la tête plus que le spectateur situé en 15.
On voit que grâce au filtre 2 composé de bandes lar- ges alternait avec des bandes étroites, on obtient deux sortes de lignes de vision: celles telles que 15 situées dans les plans passant par les médianes des bandes étroites du filtre 2 et par les médianes des handes des filtres. 3 et 4., et celles, telles que 14 situées dans les plans passant par les médianes des bandes
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larges, du filtre 2 et par les médianes des bandes des filtres 3 et 4.
Or, les lignes de vision 14 possèdent des z8nes de vision 12 plus larges que les zones 13 des lignes de vision 15.
C'est grâce aux bandes étroites du filtre 2 que l'on obtient sur l'écran des raies claires de grande largeur donnant une grande clarté à l'image, et c'est grâce aux bandes larges du filtre 2 que l'on obtient des z8nes de visioh de grande largeur. On voit donc l'intérêt du filtre à deux largeurs de bandes..
Jusqu'à présent, on recouvrait la surface des bandes exposées à la lumière des projecteurs, d'une peinture noir-mat afin d'absorber la lumière qu'elle recevait. Mais comme aucune peinture mate n'absorbe complètement la lumière celle-ci était partiellement diffusée par les bandes ce qui produisait une image parasite très gênante.
Pour éviter cet inconvénient, on r ecouvre les bandes. des filtres d'un vernis noir brillant. Les surfaces recouvertes par ce vernis réfléchissent presqu'intégralement la lumière qu'elles n'ont pas absorbée et l'image parasite disparait.
11 est toutefois nécessaire, dans ce cas, de donner aux filtres des inclinaisons suffisantes pour que les rayons réfléchis rencontrent le plancher en avant des spectateurs, de manière à ne pas incommoder ceux-ci.
Comme déjà dit, pour rendre possible l'emploi de plusieurs écrans-filtres conjugués, il faut diminuer dans une large mesure les efforts des organes communiquant à chaque filtre son mouvement d'oscillation. A cet effet, chaque filtre comprend un cadre rectangulaire ou trapézoïdal 161 ( fig. 2-3) formé par quatre cornières assemblées à onglet
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et dont les larges ailes sont placées extérieurement et dans le plan du cadre. Ce cadre est relié par ses quatre cotés à un cadre fixe 171 se trouvant dans le même plan que lui par l'intermédiaire d'une série de ressorts tendus 181; il comporte, en outre, une liaison positive avec le cadre fixe de façon à ce que la trajectoire de son mouvement d'oscillation soit bien déterminée.
Cette liaison positive peut être constituée, par exemple, par deux bielles 191 de sorte que le filtre oscillera autour du point de rencontre des deux droites passant chacune par les deux points d'articulation 201- 211 d'une même bielle 191.
L'articulation des fils 27 auxquels sont attachés les ressorts 181 sur le cadre mobile se fait très aisément sur les ailes extérieures 221 des cornières qui sont percées à cet effet de trous dans lesquels s'introduisent des douillestraversées par les axes d'articulation 231 des ressorts 181.
C'est également sur les ailes 221 que sont fixées les bandes 241 du filtre au moyen de petits boulons 25 passant dans des trous percés dans ces ailes.
Le cadre 161 est rendu indéformable par deux fils tendus 26 qui relient les deux angles inférieurs au milieu du coté supérieur.
Les fils 27 qui relient les ressorts inférieurs et supérieurs 181 au cadre 161 du filtre sont tous convergents dans la direction du centre d'oscillation de sorte que ces ressorts peuvent n'avoir que quelques spires puisque leur longueur ne variera pas beaucoup au cours d'une oscillation.
Les ressorts 181 sont calculés de manière à équilibrer sensiblement les effortsbd'inertie du système oscillant à sa vitesse de régime.
La disposition des cornières du cadre dont les larges ailes sont placées extérieurement et dans le plan du cadre permet une fixation facile des axes d'articulation 201
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des bielles et des fils 27 auxquels sont attachés les ressorts 181.
Comme la cornière inférieure du cadre tend à se gauchir par suite des réactions des bielles et de la tension des fils 26, l'aile horizontale 28 de cette cornière est beaucoup plus large que l'aile horizontale 29 de la cornière supérieure. Les ailes correspondantes des cornières latérales ont une largeur décroissante de bas en haut, ce qui est logique, puisque les cornières latérales ont une tendance à se gauchir dans leur partie inférieure par suite des efforts de tension des bandes.
Cette construction du cadre est très avantageuse parce qu'elle diminue les efforts d'inertie. En effet ,au cours de l'oscillation, la cornière supérieure parcourt un chemin beaucoup plus grand que la cornière inférieure et il est donc avantageux de diminuer le poids de la cornière supérieure.
Chaque bande 241 du filtre comme déjà dit, est fixée directement à la cornière supérieure ( ou à une cornière latérale) par un petit boulon 25 et à la cornière inférieure du cadre par l'intermédiaire d'un petit ressort à boudin 31 qui maintient cette bande. bien tendue.
Pour. éviter les déplacements relatifs des. bandes, on tend sur le cadre derrière les bandes et tout contre elles une série de fils métalliques. 32 ( fig. 4) qui sont orientés dans une direction autant que possible perpendiculaire à ces bandes.. Les bandes sont maintenues contre chaque fil au moyen de fils métalliques 33 très fins enroulés en spirale autour des fils tendus de manière que chaque spire prenne une bande. Il en résulte que les bandes sont bien maintenues à écartement tout en restant assez libres dans la direction de leur longueur pour rester soumises à la tension de leur ressort.