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Appareil de lecture des films cinématographiques à trace 'acoustique.
La présente invention concerne un appareil de lecture de la trace acoustique portée par des films ciné- matographiques. Plus particulièrement, elle concerne un dis- positif qui compense les variations périodiques de la bril- lance du filament d'une lampe excitatrice dues au courant alternatif qui alimente la lampe.
Dans les projecteurs de film cinématographique com- portant une trace acoustique, un dispositif fait correspondre aux plages claires et sombres de la trace acoustique des impulsions électriques qui sont amplifiées et appliquées à un haut-parleur. Généralement, on projette un mince trait lumineux sur la trace acoustique d'un film entraîné à une vitesse uniforme. L'opacité de la. trace acoustique règle le
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flux de lumière qui traverse le film et atteint la cellule placée au-delà.Les impulsions électrique::', de la cellule, modulées par la trace acousticue sont appliquées :1 un am- plificateur basse fréquence et au haut-parleur.
Dans un tel système, la. lampe excitatrice doit émettre un flux lu- mineux considérable pour compenser les pertes de lumière dans le système optique, le mauvais rendement de la cellule, etc... et exige donc une source d'énergie électrique puis- sante. Le courant alternatif de 60 périodes est le plus avantageux pour alimenter le projecteur, l'amplificateur etc...
Toutefois, ce courant à 1'inconvénient d'être pério- dique et si on l'utilise directement sans le redresser ni le filtrer, 1.1 en résulte des variations périodiques de la brillance du filament de la lampe excitatrice.Cette va- riation périodique du flux lumineux agit généralement très fortement sur la cellule et provoque un bourdonnement du haut-parleur comme si un courant d'alimentation alternatif était directement appliqué au haut-parleur.
Etant donné que le courant de la. lampe excitatrice atteint les valeurs maximum et minimum deux fois pendant chaque période du courant alternatif d'alimentation, le bourdonnement du ha.ut-parleur a deux fois la fréquence du courant d'alimenta- tion ; ce bourdonnement est extrêmement désagréable pour 1-1 auditeur
Plusieurs procédés permettent de réduire ou de supprimer ce bourdonnement. Par exemple, la lampe excitatri- ce peut être alimentée par le courant continu d'une batterie.
Bien que cela soit rarement commode, le courant alternatif peut être redressé et filtré ce qui exige un appareillage relativement encombrant et onéreux. Une autre solution consiste à. utiliser un oscillateur travaillant wne fréquence
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supersonique; mais, en raison des limites qu'impose le bloc d'alimentation du projecteur, ceci exige l'emploi de lampes excitatrices de faible puissance pour les installations d'ama- teur. Ainsi, jusqu'à présent, il n'existe pas de dispositif peu coûteux, robuste et de faible volume qui permette de supprimer le bourdonnement du haut-parleur dû à l'emploi du courant alternatif pour alimenter la lampe excitatrice.
Un dispositif conforme à l'invention comporte une lame qui vibre de telle manière qu'elle intercepte partiel- lement le flux lumineux émis par la lampe excitatrice vers la trace acoustique du film, les vibrations de la lame étant synchronisées avec les variations périodiques de la brillance du filament de la lampe excitatrice de telle ma- nière que le flux lumineux atteignant la trace acoustique soit pratiquement constant.
La lame vibrante est placée à l'intérieur du' boîtier du système optique de telle manière que 1-'intérieur du boîtier soit à l'abri de la poussière et que les vibrations de la la.me soient effectivement amorties.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, où les mêmes numéros de référence désignent les mêmes pièces sur toutes les figures : la Fig. 1 est une coupe suivant la ligne 1-1 de la Fig. 2 d'un dispositif conforme à l'invention; la Fig.2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.l; la Fig. 3 schématise le circuit électrique ;
Les Figs. 4 à 7 sont des courbes représentatives des variations périodiques du flux émis par la lampe excita- trice, de la tension de la bobine électromagnétique, du cou- rant de la bobine, du flux magnétique, du flux lumineux et du déplacement de la lame vibrante.
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L'appareil de lecture de la trace acoustique compor- te une lampe excitatrice 10, montée en série avec une lampe de projection 38, et un système optique 11 qui projet te un mince trait lumineux sur la trace acoustique d'un film 12.
Le flux lumineux formant ce traitlumineux est module en traversantla trace acoustique et atteint la cellule13 qui produit des impulsions électriques correspondantes. Ces
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impulsions sont applicmées à lacnr7¯ificai-e:,ar basse f'r{01JenCe et au haut-parleur (non représenté). Pour compenser les variations périodiques de la brillance du filament de la lampe 10 qui résultent de l'utilisation du courant alterna- tif, l'appareil comporte une lame vibrante 14 qui fait; par- tiellement saillie dans le faisceau lumineux traversant le système optique 11 pour intercepter une fraction variable du flux lumineux.
Un électro-aimant 15 fait vibrer la lame
14, l'amplitude et la phase du mouvement périodique de la lame 14 sont réglées de telle manière que la lame modifie mécaniquement le flux lumineux quand la brillance du filament varie, le flux lumineux atteignant la trace acoustique res- tant ainsi pratiquement constant.
La lampe excitatrice 10 est montée dans une douil- le 16 fixée par un bras 17, de telle manière que le filament de la lampe puisse être convenablement orienté et correcte- ment centré sur le système optique 11. Le système optique 11 comprend deux lentilles convergentes 18 et 19, de préférence cylindriques, entre lesquelles est interposée la lame vibrante 14 qui agit à la manière d'un diaphragme. Des dia- phragmes fixes 20 et 21 sont placés, le premier près de la. lentille 18, le second près de la lentille 19. Au-delà de la. lentille 19 est placée une troisième lentille 22. Cette lentille est cylindrique, son axe géométrique est parallèle au filament de la lampe 10 et perpendiculaire à l'axe des lentilles cylindriques.18 et 19.
La lentille 22 que traverse le flux lumineux, qui a traversé les lentilles 18 et 19 et aui n'a pas été interceptée par la. lame 14 forme un trait
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lumineux sur la trace acoustique du film 12. Une fenêtre 23 permet au flux lumineux modulépar la trace acoustique du film de pénétrer dans le boîtier 24 de la cellule photo- émissive 13 et d'atteindre la cathode de cette dernière.
Le système optique 11 est monté dans un deuxième bottier 25 qui le maintient à l'abri de la poussière. La lame vibrante 14 est fixée par l'une de ses extrémités dans une rainure 27 de la paroi interne du boîtier 25 par des vis 26 par exemple. Les dimensions de la rainure 27 sont telles que la rainure constitue un dispositif d'amor- tissement pneumatique de la lame. Les vibrations dues aux organes mobiles de l'appareil de projection tendent à faire vibrer la lame à sa fréquence de résonnance, causant un tintement désagréable dans le haut-parleur pendant la pro- jection du film; ce phénomène est notablement réduit par un amortissement convenable de la lame.
Il est non seulement inutile, mais nuisible, que la lame ait une fréquence de résonnance rigoureusement égale à la fréquence'des variations de brillance du filament. On a constaté que l'amplitude et la phase du mouvement pério- dique de lampes dont la fréquence naturelle des vibrations est de l'ordre de 120 périodes quand elles travaillent sur un courant alternatif de 60 périodes, sont considérablement modifiées par des variations même très faibles, de la température ambiante et de la tension du circuit. On pré- fère utiliser des lames dont la fréquence naturelle des vibrations est un peu plus grande'ou même un peu plus petite que le '..double de la fréquence du courant alternatif ali- mentant':l'appareil.
Toutefois, les lames dont la fréquence naturelle des vibrations est trop élevée causent d'impor- tants troubles microphoniques provenant de vibrations dues aux organes mobiles du projecteur portant la lame à sa fré- quence de résonnance et les lames dont la fréquence naturelle
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des vibrations est trop basse tendent à vibrer a la fréquen- ce du courent alternatif et non au double de cette fréquence.
L'extrémité libre de la lame 14 qui est, de préfé- rence, en acier à ressort est rabattue vers l'axe du système optique (Fig.l) pour supprimer les réflexions de lumière à sa surface. Une vis de réglage 28 accessible de l'extérieur du boîtier 25, dans lequel elle est vissée s'appuie contre la lame 14 et détermine la saillie de la lame dans le fais- ceau lumineux.
L'électro-aimant 15 est logé hors du boîtier 25 contre la paroi sur laquelle est montée la lame 14. L'électro- aimant comprend un manchon 29 fileté intérieurement et fixé sur le boîtier 25. Le manchon 29 porte la bobine électro- magnétique 30, montée en parallèle avec la lampe excitatrice 10. Un noyau 31 dont l'extrémité comporte une rainure est vissé dans le manchon 29. Le noyau 31 est de préférence en fer ou en toute autre matière à faible rémanence magnétique.
On peut régler la position du noyau 51 dans la bobine en plaçant la lame d'un tournevis dans la rainure du noyau et en faisant pivoter celui-ci dans un. sens ou dans l'autre pour rapprocher ou éloigner le noyau 51 de la lame 14. Ce réglage de l'entre-fer modifie l'amplitude des vibrations de la lame 14. Comme indiqué ci-après il est non seulement nécessaire de régler 1''amplitude des vibrations de la lame, mais aussi leur phase, de telle manière que le flux lumi- neux intercepté puisse être proportionnel à la brillance du filament et que le flux atteignant la trace acoustique soit pratiquement constant. On peut régler la phase en montant une résistance variable 37 en série avec la bobine 15 (Fig.5).
Toutefois une variation de résistance modifie 1'amplitude des vibrations de la lame aussi bien que leur =hase et il est donc nécessaire de modifier de nouveau l'entrefer après le réglage de la résistance.
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Les Figs. 4 à 7 schématisent le principe de fonc- tionnement du dispositif conforme à l'invention. Les cour- bes indiquent le déphasage des diverses grandeurs périodi- ques mises en jeu; l'échelle des ordonnées est arbitraire.
En l'absence de résistance en série avec la bobine électromagnétique, la tension appliquée à la lampe excita- trice 10 et la tension appliquée à la bobine 30 sont égales.
La courbe 32 de la Fig. 4 représente la tension du courant de la lampe et la tension du courant de la bobine puisque la phase et la fréquence de ces tensions sont identiques.
Suivant la résistance et l'inductance des enroulements de la bobine 30, l'intensité du courant traversant celle-ci est bien déphasée d'un angle/déterminé relativement à la tension.
Pour la. clarté de la représentation graphique, on suppose que le déphasage est de 12 , la courbe 33 de la Fig. 5 repré- sente ce déphasage. Le flux magnétique à travers les enroule- ments de la bobine varie proportionnellement à la valeur absolue de l'intensité du courant traversant la bobine et est en phase avec cette intensité comme indiqué par la cour- be 34. Etant donné que le courant traversant la lampe exci- tatrice atteint des valeurs maximum et minimum deux fois pendant chaque période du courant alternatif, la courbe sinusoïdale 35 représentant le flux lumineux à une fréquence double de celle de la courbe 32 qui représente l'intensité et la tension du courant traversant la lampe.
En outre,. on a constaté que, lorsqu'on utilise une lampe excitatrice"de type normal pour un courant alternatif à 60 périodes, l'émis- sion lumineuse maximum est 'en retard de 40 environ sur l'intensité et la tension du courant traversant la lampe, comme le montrela Fig. 6.
Pour supprimer ou réduire notablement les varia- tions périodiques du flux lumineux, il est nécessaire que la lame vibrante intercepte le maximum de ce flux quand la
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brillance du filament est maximum. Le mouvement de la lame partir de sa position initiale;, en saillie dans le faisceau lumineux est donc déphasé de 130 degrés relati- vement aux variations périodiques du flux lumineux issu de la lampe excitatrice.
Toutefois comme la courbe représen- tant le flux lumineux est construits à la même échelle de phase que celle qui représente 1''intensité et la tension du courant de la lampe etqu'une période complète de flux lumineux est donc de 180 et non de 360 ,le déphasage de 180 entre le flux lumineux et le mouvement de la lame est en fait de 90 à l'échelle à laquelle les diverses courbes des Figs. 4 à 7 sont construites.
La courbe 36 indique que le mouvement de la lame est déphasé de 90 relativement:, au flux lumineux 35. Etant donné que le mouvement de la lame est pratiquement en concordance de phase avec le flux magnétique et proportionnel à ce der- nier, il est nécessaire de retarder encore de 118 l'inten- sité du courant de la bobine pour que le flux magnétique soit en retard de 130 sur 1''intensité du courant de la lampe et que le mouvement de la lame soit déphasé de 90 relati- %;et=en-1; 1'*'émission lumineuse maximum du filament de la lampe.
Le montage d'une résistance en série avec 1'électro- aimant modifie la phase du flux magnétique, donc la phase du mouvement de la lame. Une résistance variable 37 est donc montée en série avec la bobine électromagnétique (Fig.
3). Ainsi, en réglant l'amplitude et la phase des vibrations de la lame par la vis de réglage 28, le noyan réglable 31. et la résistance variable 37, on peut faire vibrer la lame de telle manière qu'elle compensera les fluctuations de la brillance du filament de la lampe excitatrice.
Le dispositif suivant l'invention est applicable à la lecture des traces acoustiques à densité variable ou à
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largeur variable. Il n'est pas nécessaire que le faisceau lumineux atteignant la trace acoustique soit en forme de trait mince. Un masque ou de préférence, une lentille cy- lindrique et un masque peuvent être interposés sur un fais- ceau lumineux de section quelconque, entre le film et la linéaire cellule pour que seul un élément/transversal du faisceau lumineux qui a traversé la trace acoustique atteigne la cellule.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode d'exécution représenté et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.
R E' S U' M E.
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