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"PROCEDE ET ,:.J?Pl1.r:'GIL DE 1.,zù>LIÊ DE LUMIERE > ¯¯ j( POL. z,¯=,, 'ï0i,;n
La présente invention a trait au réglage de la lumière polarisée et à la régulation des Intensités de la- mière; el..e convient spécialement en connexité avec des pro- cédés exigeant un réglage instantané et exact des intensités de Lumière sans mettre en liberté dans le parcours de la lumière de grandes quantités d'énergie thermique qui sont difficiles dissiper ou à éliminer.
Des problèmes Ce de genre se présentent, par exemple, dans les arts photographi- ques, en ce qui concerne spécialement le réglage de l'inten- sité de la lumière dont il est fait usage pour copier un film cinématographique.
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1 des objets principaux de l'Invention cet donc offrir un procèsd, et un pqareil pour la mise en pratique ce procéd.', aesur'.nt le -;'>" ;1::=c de 1'ir¯ vnit, f: .J 8 ;"".'-sceaux Gl i l ( 1: .-.: ,' une >'"13 C i r r .:: i 1) 1,:-" -) E j j ;:) t {.:: ;:3 (', ;) rn!:.<' el r:' c pé'.?Î"1.i:'iJ Gll'l.2.Il'", (:1: 'iÉ9fii"F> r--n 0U.!":- F "lll :ii¯::]0iti j' 'I]ljc'+r l u:Un:'p ) ¯ . n;ltlJni7C pour t : p p 1 1? µ Ô. É [) h1 fl ' Iµ a j ,i' l .i =) h 1 1 ) lJ e , un ¯ J;,e 0iue, pour un tel appareil, auquel 2t inco-poré !7:v'WI licpnsittf régulateur .Je lumière et un dispositif ur :':10Îrr eb t :." ,;
L n ."r, ..r e':'eC0i'\T{+yr:(>nt '1#""1 :.lÉ.1.Fils;ii'ɯ1.ÎS rgul''i.# le l.¯%;r'ilre du l.' (,3 ( n :jy3e p :).'" l f e c t i 0 r: n f... w J 1 1 s . i i -outre ¯ L'i' ; . ;> j; 3 .:i:::..¯. ,5':+;¯;;''..:i...;i.'Jn n;!11,rcl¯1.- de Lc-l'i,::.;.;r-:::J::J.l'yEi;r; ..l ',:. ;:'Jr/': -,-:"1' 'CI';¯:-:i \ ;) :);lC.2rc: :)..:t 'i ':i3:,:,',i)(' bi:Jo d'énergie Z.li.2lnela;.iP non désirée en des points :,< ' "-,3" ...,<.q 'cu ,lle::-.Lil de lumière 0C\C;lr d'uo uppareil optique le . ,7 cyclique des i-jhensités de lumière d'une vie ¯o F .' 'I' É- : 2 fl Zo à 1± lumineux. c .. ' objets, 2, pc :
J¯, -:: r:- '"J =; 1' ': '? .2 Z P .: --'!.J i ::..l1 C ::, et l t D 1.1 r e , ¯ 1'.rC;1 i\'n re?:'0rt;iT<)iJt de 10 .-!p.C,-, 1¯171t711, qui va : Î 1' '\r1 ')r Y1"Î-;JC: .W ;:7:',L :')Í-cn "./:(" de ,,1L1ic1Jrs de ses = ' :=: i 1 fions s # a n c r. i: # o;. expliquunb, "1 '5 - t - -. à <. " " e i n P 1 e ; "<J< ';ure .
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Fig. 5 est une coupe, suivant les axes L-Ll de
Fig. 3, d'une réalisation pratique de la disposition suivant
Fig 3 et
Fig. 6 est une coupe suivant 6-6, Fig. 5;
Sur les Figs. 1 et 2, l'axe optique d'un système établi conformément à l'invention est indiqué en 2, cet axe coïncidant avec un faisceau lumineux incident L. Dans le faisceau est placé un prisme de calcite Cl, par exemple un .:prisme du type Sénarmont connu (Ann. de Chim. et Phys. 1874, page 151), comprenant 'deux prismes constituants Pl et P2 collés ensemble en 1 et 2, respectivement, avec les axes ou directions optiques d'égale vitesse de lumière respectivement parallèle et perpendiculaire au faisceau L, comme c'est in- diqué sur le dessin par les hachures des surfaces des prismes.
Un second prisme semblable, C2, consiste en deux constituants P21 et P22. La position de C2 par rapport à l'axe
L correspond à celle du prisme Cl tourné de 90 autour de l'axe L. Entre les prismes Cl et C2 est disposé un élément uniaxial du type "plaque de demi-longueur d'onde", par exemple: une plaque de quartz .9. ayant une épaisseur d'en- viron 0,032 mm, ou d'un multiple entier impair de ce nombre (depréférence 0,350 mm pour de la lumière-jaune) et avec son'axe optique parallèle à ses faces. Un dispositif ré- cepteur d'images est indiqué en M; dans le présent cas, ce peut être une plaque possédant une ouverture 3.
En supposant que la lumière incidente soit non polarisée (comme c' est indiqué par les marques H et V dans le rayon L), le constituant Pl du prisme Cl n'aura pas d'effet sur le rayon, tandis que dans le constituant P2 le rayon extraordinaire L2 sera dévié, comme c'est indiqué,
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,JaCT.é on le sait, 1 une plaque ce demi-longueur ¯t ï'.' ;. #: 1 ; : :.. celle 'l1:-c1é-:Cl'.:";e cor.ver'bib l¯;n ¯1F azimubal t'..
(l,'"-j. 2) , entre Le plan de .)0¯,. '...,",11; D le li lumière in' Ldente <.t l'axe optique 0, en-un 2,S::C' y =,l? l¯C; I:tal de la mêne '''leur numérique mats compte c1:::,ns 1(:- Gens ^;:sé, ou -- '-> ¯.'-' :711îe, si l'axe 7ptllUf' (JE) 1J. plél+lUC S. est eu posibior, (Fig. 1), les 1:)l-os de polaris tion ne ::,:)nt pas a chrn.;:s, ça.'!,'.!.'' c'est indique par les marques foru,,;e::; de braits simp :0; : ?lÍ!':JOt"; et en arrière de la plaque .9.. Far conséquent, le ::..,j;5n Ll est extra ordinaire pour le prisme J2 et est dévié C:}S ia direction L12, tandis que la faisceau L2 est tr:jp 0.- #a r, ,:)m'0 e'eat indiqué- en 1.21.
Les rayonp d<:l.l1, les direct ons '1-.1 et L22 ';.ont éteints, i l'on 'ait tourner la plaque 'Je IE '¯ -1 c c ;; :: l'axe ^¯1;.:.!,.., vient en position II le =>1::;:r c"c oolaris' tian tourneront de 90 , le faisceau \1 devecont le faisceau ordinaire pour le prisme C2, transats Dr-.= LU, tandis que L2 devient extraordinaire pour C2 " ¯ ("et' i ".-ri 1 c?mn.e L22. Les rayons dans le.; directions L12 T21 G '¯J Y} è t e i nt s .
Il i e <c r,. ilWennt évident que - en supposant que .J ,:)t i'-'.-3Cea! p, e- mis su point en M- avec la jlaque ' en position I, des images d'une intensité lumineuse '!'environ 50/- (en négligeaot les p rtes par réflexion et ab- :orotion) "àe L seront prad:10-1;er en I12 et T21 tandis que, :\rec 1.; olaque ec m:¯1¯or II, des images semblables ser'oLt r.r;e:= en Ill et 122. D'un aubre ôb6, Ill, et 122 snnti fi='-.-....-; lorsque la plaque est dans la posibion 1 et 112 et 121 sont sombres lorsque la. plaque est dans la position Ill; Pour des positions intermédiaires 'le la plaque, les champs '1"lt des 1n'.'nSîÉ'S intermédiaires Coi'rE';>iCnûa.lW C6.
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Bien que, pour certains buts, toutes les images avec leurs intensités de lumière corrélatives puissent être utilisées, pour les buts des réalisations décritesci-après il n'est fait usage que d'un seul champ, Ill par exemple, ' et toute lumière dans les autres champs est rendue inopérante, par exemple : par absorption par des surfaces convenables, ; noircies si on le désire ou ayant des dispositifs convenables ;pour dissiper ou évacuer l'énergie thermique.
Au lieu de faire usage de prismes composés, comme c'est.représenté sur la fig. l, on peut employer des prismes . de calcite à réflexion totale et cette modification représen- tée sur la Fig. 3, convient spécialement pour les buts de la réalisation' pratique faisant partie d'un imprimeur pour projection, qu'on va décrire en se reportant aux Figs,3 à 6.
Comme c'est représenté sur la Fig. 3, .le rayon L : pénètre dans le prisme Dl, orienté comme représenté et n'est pas influencé avant d'atteindre la surface réfléchissante Rl.
Le long du chemin de Rl jusqu'à la surface d'émergence, les conditions optiques sont similaires à celles existant dans le constituant P2 de Fig. 1 et un rayon L2 sera dévié. Le prisme D2 peut être disposé de telle manière que l'axe A3 du faisceau réfléchi soit perpendiculaire au plan déterminé par le faisceau incident Al et l'axe intermédiaire A2 L'effet optique de D2 est analogue à celui de C2 de Fig 1, un fais- ceau L12 étant dévié, comme décrit ci-dessus. Une plaque de demi-longueur d'onde g est encore interposée et influence le plan de polarisation, comme cela a été expliqué ci-dessus; dans la position I, le faisceau principal est extraordinaire pour D2 et des faisceaux extraordinaires éteints L2 et L12 sont déviés par les prismes.
Dans la position II, les faisceaux
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¯ at .-1 coût encore ''tens, Ln:.i3 le .0s1Í:.>::enG principal L L est i''1 li.CJ.¯,, Fig. 3 indiquant ces conditions pur Jes :'..'.eros et T'arques correspondant à ceux ..1c J'ii, 1.
Four 1:: rli;;"tior pratique sus-mentionnee, la ,u. ;are: trouve tout Éx fait convenable la,. 1SJOS1.t:On ,i ;7zc indiquée sC:1émc..""iq'Gn:;.ent S'¯C:::" la Fig. 4. Sur cette . 4, ¯tre so-'rce laineuse 1Q, te:'¯1 -.r exemple que le f lamenh d'unc lar:pe à incande cc'c' , est ;.,µiiéchiiJ nur e?-l.n- : ':'..& 'J.;?' un réflecteur spf'Li)ri\)(; 11; COL"nc c'est habituel . Je 1.<.1.s ¯.ß, Jté:cs. Ln concensateur l2 collecte la lumière ; . une cei!;1, : 8:JCi là :.ii?=i qu'une chicane à lumière 17 .''et r . nro,ruie dans le f :i2C88U 4:J=eJ=ze=1;t du condensateur.
:,.ir la 3 ±j. 4, les surfaces des priJeG des Figs. 1 et 3 : . , : : t 1 . i; . ii,¯ ; : ,1. i ):1T' d'"s s i; u <* >b 1 <.u correspondant à ceux de ces . ;... nu notera que les :8C': t C4 lCcS de Fig. 1 corres- )'jdcnt 'E..2 surfaces rÓfl':11.ië3.tl!jC de fin. 3.
Peur assurer un bon fonc,2onnercnt de la. plaque , deiii-1;nzueur d'onde g, des lentilles de collimation ¯ Et 22 sont: collées aux surfaces internes b et c des pris- 'es. Une lentille 2 est située près de l'ouverture négative i. de laquelle un enregistrement transparent est projeté, u moyen d'un objectif 25, vers l'ouverture positive &6q '-j. 4 :::,c",r':?3u.tc deux systèmes de rayons limitatifs; le remier système, en n tr. its continu.'., correspond aux arrêts c chanips et indique que l'image du. filament 10 est fon:1ée :ins un plan 12. ent-p les lentil e," de collimation 21, 22 t dans l'objectif 2r:;-' Le 'on'' /stè.'ne ce rayons, en raLhs poinuil ,;, correspocd 1;v:...:r..:.î;.:i; d'ouvertures et .n'ique que l'image d'un plan c.:it;'l'¯: approximativement Los la chicane du condensateur eat formée dans les ouver- 'Jures négative et positive 24 et 26, respectivement.
Une
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réalisation travaillant d'une manière satisfaisante a une lentille de condensateur d'environ 76 mm de longueur focale placée à une distance d'environ 95 mm du filament et à une distance d'environ 324 mm de la plaque de demi-longueur d'onde, la lentille d'ouverture 23, d'environ 101 mm de longueur focale, étant à environ 216 mm de la plaque, et un objectif reproducteur de 101 mm, f.:3 à mi-chemin environ entre les ouvertures positive etnégative à environ 393 mm d'écartement.
Avec ces dimensions, des lentilles de collimation planconvexes, 21 et 22, d'environ 247 mm de longueur focale don- nent-des résultats satisfaisants.
Fig. 3 incorpore les éléments optiques en avant du régulateur de lumière et Figs. 5 et 6 représentent une construction réelle du régulateur de lumière, les axes optiques, sur les Figs. 3, 5 et 6, étant placés autant que possible dans des directions correspondantes. Sur les figs 5 et 6, 16 est encore la. cellule à eau, avec tube d'alimen- tation 31 et orifice d'alimentation 32 un orifice et un tube de décharge étant disposés d'une manière similaire sur le côté opposé.
La cellule à eau 16 et un porte-prismes 42 sont montés dons ou sur une boite 40, 41 qui peut également supporter les autres éléments indiqués sur la Fig. 4, mais non représentés en détail parce qu'ils ne sant pas essentiels pour les présents buts.
Le porte-prismes 42 supporte deux montures de prismes 43, 44. Dans les montures respectives sont assujetties, au moyen des bagues filetées usuelles, les lentilles de collimation 21,22, collées aux prismes Dl, D2 respectivement, les prismes étant assujettis dans leurs montures respectives par des plaques 45 46, des blocs 47 48, des ressorts 49 50 et des chapeaux 51 52 Entre
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les records de manchons 45 44 est montée 'La plaque de
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rÜ-lolJ,";IIé";',-1' :Jnic z, :.;, moyen d'un r')ulcment à il Les avec cuvebbes 5., 5 et; 'Ül1e3 57. Ut cuvette j possède une Jenture d'engrenage externe G 2.± (voir spécialeent i6. 5) en p'¯ise avec une cr.ta',illè.re .
Le jeu est :.ràLté au moyen d'un yalet 60 mont-3 dons un levier 62 et ' un l'eS-iort ± rC))I1ssu.ot; la crémaillère 2S. contre la ci,ir.:1'Je dentée 56. La crémaillère :2.i ?3t reliée a un virant 3 mû en arrière et en avant par un moyen convenable églant l'inteneité du faisceau lumineux; une disposition
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e ce genre; actionnée ?'¯1 Le film 1:é;j.>t:1,:lfl à imprimer est 1/.':' its C:v ,¯ 6.;rC'S(-'tn"l par exemple, dans un autre brevet, Je même da'ua ct e le présent, intitulé "Appareil de remise un positon".
Il est maintenant évident que par déplacement
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ie 1--: cré:;,:lU'1'8 et x':,1-'.t;i ou, en résultant, de la cu.- tette 56 avex la plaque q, l'intensité de la lumière qui
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éclaire 1' c> .:;.ir.ture négative 3. peut étre réglée du plein éclairement à l'obscurité, cette lare marge correspondant à la rotation, relativement courte, de 45 de la plaque do demi-longneur d'onde.
Il est ''gaiement évident que, dans cet exemple, il n'est fait usage que du faisceau L11;les proi artres images sont reçues sur des parties de la boite d'ou la chaleur peut facilement être dissipée, par des moyens ordinaires. Toutefois, il peut être désirable d'utiliser les quatre images dont les intensités sont interdépen- ::Jantes, comme décrit ci-dessus.
Il ve sans dire que les éléments doublement réfrin-
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¯'':ni.S W(VCn êbre disposés différemnenb mais d'une manière 7.:lpllt. l'= r C:<(.'.41)¯Q, comme c'eat t i . <-. ¯ , i:< ;1 > c. ; . "5 sur la .B1i,-'..
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3a, le prisme D2 peut être renversé comme c' est indiqué, avec son axe optique parallèle au rayon émergent Lll. Dans ce cas, le rayon extraordinaire X serait dévié de haut en bas, comme c'est indiqué en L12a sur la Fig. 3a
Il va sans dire que les surfaces collées ou ré- fléchissantes des prismes n'exigent pas d'être inclinées à 45 par rapport aux axes optiques et qu'on peut avantageuse- ment appliquer les principes de prismes autre que le prisme Sénarmont, par exemple : ceux des prismes Wollaston ou Rochon.
Il est évident, d'après la description ci-dessus, que le nouveau dispositif n'exige pas le centrage exact qui serait, par exemple, nécessaire si l'on faisait usage d'un diaphragme àiris pour la régulation de l'intensité de la lu- mière ; dans le présent cas, l'intensité de la lumière dépend simplement de la relation angulaire des axes optiques et non, par exemple, de l'alignement d'une o.uverture. D'autre part, le jeu 'mécanique inhérent aux régulateurs habituels est évité.
Enfin, la corrélation des plans de polarisation au moyen d'une plaque de demi-longueur d'onde élimine toutes irrégularités dues à des changements des longueurs d'ondes transmises à des intensités de lumière différentes; il est bien co,nnu .que, par exemple, des dispositions de polariseurs-analyseurs employant de la matière polarisante en feuille transmettent.des gammes de couleurs différentes avec des inclinaisons changeantes des axes optiques. Le même inconvénient existe, bien entendu, si l'intensité de la lumière est réglée par un changement du voltage de la source lumineuse.
Comme cela a été dit ci-dessus, l'invention assure que l'énergie lumineuse inutile sera déviée du
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chemin effectif de le. iiz;1.lre. ,>l>i's que des obturateurs, 'll..'if= f Tisppsihifs f-,l¯1i111:.,î¯Z'E; n8\cr','l t;r-nt l' 0nl":\,TeITl)t :1r.) : :; ce 1 c ': # ± chemin r1e 1:J L0ro propr.cnt dit, :L3 disposition ï.'Ltî\7:ntiQo dévie l'énergie 1'ârlÛ;7%E? dont on DT: )0.S b soin vers des points où l'On peut .S:3ûlen S'en rendre ....-: ¯tre.
Il v3 sans dire quie ce qui a ]>t<4 décrit et représenté ici ne 1'?;. été é . , :.i ' é- titre d'exemple illuntratif et oc l'invention comprend toutes #odifici;ioDS et équivaarts ne con3tituuot pas Liei'';;?-lOn à :son esprit.
}(IIS 0.Lv:E 1 - l:rocÓc16 pour régler, d'une rnc1tlière continue, '!iot:'o:Üt;6 c.1"'n faisceau luisineux tout en déviant et ¯.,:r:c¯t Je l'axe du faisceau de 1'uer'.:,ie dont on n'a joint .vese2n, ce procédé 'tant caractérisé par le fait 1;>n ,LVL:-"': 1(...';:>¯lL::.il...',rjG!j en r.:i.,"';('(,;..1\t 1.:()J)t;.LL;u't[Jlj ,orte-i:;::ç jiverent3, polarisés dans den plans mutuellement inclinés, qu'on fait tourner ces plans de quantités --¯ les, qu'on fait passer 1 es'a ts faisceaux à travers un -nalysc'.r qui est fixe relativement aux plans de ces faisceaux antérieurement à ladite rotation et qu'on reçoit séparément lesdites images, ce qui fait que de l'énergie ,-::ut êr0 déplacée entr(-' les .¯=;isce^..ï¯ conformément à. cette r.te.tion.
2 - Appareil pour cn:n,;er 3'une manière continue 1'éclairèrent d'un chaoï.p par rotation dû plan de polarisa- ; ion d'un faisceau éclairant, suivanb 1, cet appareil étant caractérisé par les ¯;oints suivants, ensemble ou. sé- â.L' .ui¯e n t :
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