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" Perfectionnements apportés aux compensateurs optiques pour des appareils cinématographiques avec déroule- ment continu du film ".
La présente invention est relative à des compensa- teurs optiques pour des appareils cinématographiques avec déroulement continu du film; et elle concerne, plus spécialement, des dispositifs étant du genre de ceux par lesquels la compensation optique est obtenue à l'aide de deux parties de prismes coopérant entre-elles et mobiles l'une par rapport à l'autre, l'angle de réfraction de ces prismes variant d'Orne manier* continu* en synchronis- me avec le déroulement du film et de manière que les
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rayons lumineux, réfractés par les prismes,
sortent tou- jours dans la même direction de ceux-ci.
Elle consiste, principalement, à agencer les prismes partiels, coopérant entre eux, de manière qu'ils puissent tourner suivant des directions opposées autour d'un mime axe et à la même vitesse .
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, certains modes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, en perspective, un prisme composé par deux prismes partiels tournant en sens opposés.
Les figs. 2, 3 et 4 montrent, en élévation et les figs. 5, 6 et 7 en p lan, un prisme complexe selon la fig.l et dont les prismes partiels occupent des positions angu- laires différentes.
Les fige. 8 et 9 montrent, respectivement en élévation et en plan, un prisme analogue mais établi selon une variante.
Les fige. 10,11 et 12 montrent, respectivement en élévation, en coupe verticale et en plan, un prisme ana- logue établi selon une autre variante.
La fig. 13 montre, en coupe verticale, une variante de ce dernier prisme.
Les figs. 14, 15 et 16 montrent, respectivement en élévation , en coupe verticale et en coupe horizontale, un prisme constitué selon une autre variante de celui des fige. 10 à 12.
Les figs. 17 et 18 montrent, respectivement et schéma- tiquement en élévation et en plan, les parties princi- pales d'un appareil cinématographique établi selon l'in- vention.
Le prisme de la fig. 1 comprend deux prismes par- tiels 2 et 3 ayant des surfaces latérales planes et qui peuvent tourner, d'une manière continue et, de préférence,
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d'une manière uniforme, suivant des directions opposée*.
Cette disposition est basée sur l'effet connu que deux prismes- établis sur le passage de rayons lumineux et tournant autour du mime axe dans des sens opposés et à la même vitesse, font constamment varier la déviation de chaque rayon dans un et le même plan. Ainsi un rayon qui entre depuis la gauche de la fig. 1 oscille, à la sortie, dans un plan perpendiculaire aux arêtes réfringentes de ces prismes quand ces arêtes sont parallèles et quand l'angle total de réfringence est maximum. Sur la fig.l, les lignes interrompues indiquent la direction des arêtes réfringentes des deux prismes partiels. Pour l'exemple montré on admet que ces deux prismes sont identiques et que leurs faces opposées sont perpendiculaires à l'axe de rotation 6.
Pour les positions relatives des deux pris- mes, montrées sur la fig. 1, les deux arêtes 4 et 5 sont parallèles et se trouvent de part et d'autre de l'axe de rotation. Dans ces conditions les faces latérales externes des nrismes sont parallèles et l'angle total de réfringen- ce est donc égal à zéro . Quand les prismes partiels tour- nent en sens inverses, .cet angle varie continûment et de manière que les rayons, réfractés par ces prismes, oscillent dans des plans qui, comme dit, sont perpendicu- laires aux arêtes 4 et 5 quand les positions relatives des prismes sont telles que l'angle total de réfringence a une valeur maximum.
On peut également dire que les plans d'oscillation des rayons lumineux sont parallèles à ces arêtes quand celles-ci sont parallèles entre elles et que l'angle total de réfringence est nul,ce qui se présente dans le cas de la fig- 1. Le trajet du film est évidemment choisi de manière qu'il soit parallèle à ces plans d'oscil- lation . Les arbres d'entraînement des deux prismes 2 et 3 sont, de préférence, reliés aux moyens d'entratnement du
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film afin qu'ils tournent en synchronisme avec le déroule- ment du film, ces prismes tournant alors à une vitesse angu- laire constante quand le film est déroulé d'une manière continue et à une vitesse uniforme .
Quand le film se déplace perpendiculairement au tra- jet des rayons, la longueur de la projection d'un rayon réfracté varie sur ces plans perpendiculaires au trajet des rayons en substance en proportion avec le déroulement du film et du mouvement angulaire des prismes.
Les fige. 2 à 7 montrent la réfraction de la lumière pour des agitions angulaires différentes des prismes 2 et 3 l'un par rapport à l'autre . On admet que ces prismes sont identiques,que leurs angles de réfringence so/nt égaux et que les faces latérales opposées 7 et 8 soient parallèles et perpendiculaires à l'axe de rotation géométri- que commun* Sur les figs. 2 et 5, l'angle total de réfrin- gence a sa valeur maximum et le rayon 9 occupe, par consé- quent, une position extrême.
Sur les figs. 3 et 6 pour lesquelles le prisme 2 a tourné de 90 dans le sens indi- rect et le prisme 3 de 90 dans le sens direct depuis la position des fige- 2 et 5,l'angle total de réfringence est égal zéro et les rayons traversent le prisme complexe sans être réfractés si l'on néglige le déplacement parallèle peu important qui se produit quand un rayon traverse un panneau à faces parallèles. Sur les fis. 4 et 7, la position est obtenueuand les deux prismes ont continué à tourner d'un autre angle de 90 et le rayon lumineux occupe alors son autre position extrême .
Le déplacement parallèle, dans le cas de la fig. 6, peut être compenaé par des moyens auxiliaires connus en optique . La fig. 8 montre une manière pour obtenir cette compensation en disposant les faces latérales opposées 7 et 6 des deux prismes de sorte qu'elles ne sont pas parallè- les, comme sur les fige. 2 à 7, mais qu'elles font un petit
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angle entre elles . La fig. 8 montre l'angle formé entre ces faces quand les positions relatives des prismes sont celles de la fig.4.
Comme l'axe de rotation des prismes partiels passe par leurs centres, le trajet des rayons doit être excen- tré, comme visible sur la fig. 9, sur laquelle on a dési- gné par 10 la fenêtre traversée par ces rayons.
Sur les figs. 10, 11 et 12, chaque prisme partiel comprend deux parties 11,12 ou 13,14 , ces parties étant obtenues en tronçonnant des prismes du genre de ceux de la fig. 1 suivant des plans diamétraux parallèles aux arêtes de réfringence de ces prismes* Sur la fige 11 la forme des prismes partiels, avant leur tronçonnage , est montrée en traits interrompue . Dans ce cas, les angles de réfringence des deux prismes sont également égaux et les prismes initiaux sont aussi identiques. ette disposi- tion implique que différentes parties de deux prismes par- tiels peuvent coopérer par paires de manière que les rayons lumineux soient obligés, en passant d'une paire de par- ties à l'autre, de changer momentanément leur direction d'une position extrême à l'autre .
Par conséquent , la période d'obturation peut être considérablement réduite comparativement à celle nécessaire pour les dispositifs proposés antérieurement. Si l'on part de la position mutuelle, montrée sur les figs* 10 à 12 et si l'on admet que le prisme partiel 11 et 12, qui se trouve à gauche de la fig. 11, tourne dans le sensindirect, vu depuis la gauche, et que l'autre prisme partiel 13 et 14 tourne dans le sens direct, les parties 12 et 13 des prismes coopèrent pour réfracter les rayons lumineux dans des plans perpen- diculaires aux arêtes réfringentes des prismes, pour cette position de départ.
La droite 15, montrée en traits in- terrompus sur la fig. 10, indique un tel plan qui passe
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exactement par le centre d'une fenêtre rectangulaire 16 sur le passage des rayons, cette fenêtre a yant de préfé- rence unehauteur égale à deux fois la dimension verticale du champ de l'image du film. Cette coopération se fait d'une manière continue jusqu'à ce que les parties 12 et 13 des prismes aient fait un demi-tour et quand l'autre paire de parties 11 et 14 occupe une position pour qu'elles coopèrent pour cette fenêtre 16.
Au moment où les deux parties 11 et 14 commencent leur coopération, la direction du rayonnement est inversée momentanément jusqu'à la nosition extrême initiale Il après quoi la réfraction de la lunière a lieu de la même manière que celle indiquée quand l'angle total de réfringence diminue ou augmente d'une manière continue . Dans ce cas le cadrage du trajet des rayons peut être réduit à l'amplitude angulaire qui existe au début et à la fin du mouvement en travers de la fenêtre 16.
Si on le désire , une fenêtre peut être établie en
17 et les parties 11 et 13 des prismes coopérant alors pour cette fenêtre . Dans ce cas, le plan de réfraction
18 est perpendiculaire au plan de réfraction 15, correspon- dant à la fenêtre 16. De même, les parties 11 et 13 pour- raient coopérer pour une fenêtre établie à gauche de l'axe de rotation 19 sur la fig. 10, symétriquement par rapport à la fenêtre et celles 12 et 14 avec une fenêtre symétri- que à la fenêtre 17.
Pour les modes de réalisation des figs. 1 à 12,les arêtes réfringentes de,prismes partiels se trouvent à la même distance radiale de l'axe de rotation. La fig.13 montre une variante de la disposition selon les fig. 10 à
12 pour laquelle les écarts radiaux entre ces arêtes et l'axe de rotation sont différents. Les prismes partiale peuvent alors avoir la forme montrée en coupe sur la fig.
13. La coopération entre les différentes paires de parties
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de prismes a lieu comme décrit à l'aide des fige. 10 à 12.
Pour le mode de réalisation des figs. 14 à 16, les prisme partiels comportent quatre parties 20, 21, 22, 23 et 24, 25, 26,27, chaque partie correspondant à un secteur de 90* d'un prisme . Les arêtes réfringentes des secteurs 20 à 23 se trouvent à proximité du centre du prisme et sont respectivement parallèles aux traits de coupe 15 15 et 16-16 et aux cordes des secteurs circulaires- Ainsi, les arêtes des secteurs 20 et 22 sont parallèles au trait de coupe 16-16 et celle des secteurs 21 et 23 au trait de coupe 15-15 . Les secteurs correspondants 24 à 27 de l'autre prisme partiel ont leurs arêtes réfringentes voisines de la périphérie du prisme . A part cela, les secteurs 24 à 27 sont identiques aux secteurs 20 à 23 mais leurs parties plus larges sont voisines du centre.
Dans ce cas, les secteurs des prismes partiels coopèrent par paires dans chaque quadrant et la direction angulaire des rayons correspond à un angle moitié moins grand que dans le cas des figs. 10 à 12 ce qui présente l'avantage que le déroulement du film et la rotation des prismes cor- respondant d'une manière plus nrécise avec la variation de la longueur de la projection des rayons sur un plan peroendiculaire à leur trajet. Quand la fenêtre 28 occupe la nosition montrée sur la fig. 14, les différentes paires de secteurs des prismes coopèrent successivement pour la même fenêtre de la manière décrite plus haut.
Pour l'appareil de projection, montrésur les figs. 17 et 18, on a désigné par 29 une source lumineuse, par 30 un condensateur et par 31 un objectif. Le film est entraîne, d'une manière continue, par un débiteur 23 dans un couloir 34 mui d'une fenêtre , ce couloir formant, on même temps, un guide convexe pour le film pour la mise
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au point de l'image par rapport à l'objectif. Deux prismes partiels, comme ceux des fige. 14 à 16, sont établis entre le film et l'objectif et ils tournent en sens opposés au- tour d'un axe 35 et 36. Les prismes sont logés dans des bagues 37 et 38 qui, sur les fige. 17 et 18, sont arrachées en partie, pour rendre les prismes visibles.
Des prismes peuvent également être établis devant l'ob- jectif et celui-ci se trouve alors entre le couloir 34 et les prismes.
REVENDICATIONS
1. Compensateur optique pour appareils cinématogra- phiques avec déroulement continu du fila, dans lequel les rayons lumineux sont réfractés par deux parties de prismes coopérant l'une avec l'autre et mobiles l'une par rapport à l'autre, l'angle total de réfraction do ces parties de prismes variant d'une manière continue, caractérisé en ce que les parties de prismes coopérant l'une avec l'autre sont agencées de façon à tourner en sens onposés autour du même axe et à la mené vitesse .
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"Improvements made to optical compensators for cinematographic devices with continuous film unwinding".
The present invention relates to optical compensators for cinematographic devices with continuous film unwinding; and it relates, more especially, to devices being of the type of those by which the optical compensation is obtained by means of two parts of prisms cooperating with each other and movable with respect to each other, the angle of refraction of these Orne varying prisms * continuous * in synchronism with the course of the film and in such a way that the
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light rays, refracted by the prisms,
always come out in the same direction of these.
It consists, mainly, in arranging the partial prisms, cooperating with each other, so that they can rotate in opposite directions around the same axis and at the same speed.
The accompanying drawings show, by way of example, certain embodiments of the invention.
Fig. 1 shows, in perspective, a prism made up of two partial prisms rotating in opposite directions.
Figs. 2, 3 and 4 show, in elevation and FIGS. 5, 6 and 7 in plan, a complex prism according to fig.l and whose partial prisms occupy different angular positions.
Freezes them. 8 and 9 show, respectively in elevation and in plan, a similar prism but established according to a variant.
Freezes them. 10, 11 and 12 show, respectively in elevation, in vertical section and in plan, a similar prism established according to another variant.
Fig. 13 shows, in vertical section, a variant of the latter prism.
Figs. 14, 15 and 16 show, respectively in elevation, in vertical section and in horizontal section, a prism formed according to another variant of that of the figs. 10 to 12.
Figs. 17 and 18 show, respectively and diagrammatically in elevation and in plan, the main parts of a cinematographic apparatus established according to the invention.
The prism of FIG. 1 comprises two partial prisms 2 and 3 having planar side surfaces and which can rotate in a continuous manner and, preferably,
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in a uniform way, following opposite directions *.
This arrangement is based on the known effect that two prisms established on the passage of light rays and rotating around the same axis in opposite directions and at the same speed, constantly vary the deviation of each ray in one and the same plane. . Thus a ray which enters from the left of FIG. 1 oscillates, at the exit, in a plane perpendicular to the refractive edges of these prisms when these edges are parallel and when the total refractive angle is maximum. In fig.l, the broken lines indicate the direction of the refractive edges of the two partial prisms. For the example shown, it is assumed that these two prisms are identical and that their opposite faces are perpendicular to the axis of rotation 6.
For the relative positions of the two prisms, shown in fig. 1, the two edges 4 and 5 are parallel and are located on either side of the axis of rotation. Under these conditions the external side faces of the nrisms are parallel and the total angle of refraction is therefore equal to zero. When the partial prisms turn in opposite directions, this angle varies continuously and so that the rays, refracted by these prisms, oscillate in planes which, as said, are perpendicular to the edges 4 and 5 when the relative positions prisms are such that the total refractive angle has a maximum value.
It can also be said that the planes of oscillation of the light rays are parallel to these edges when the latter are parallel to each other and that the total refractive angle is zero, which occurs in the case of fig- 1. The path of the film is obviously chosen so that it is parallel to these planes of oscillation. The drive shafts of the two prisms 2 and 3 are preferably connected to the drive means of the
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film so that they rotate in synchronism with the unwinding of the film, these prisms then rotating at a constant angular speed as the film is unrolled continuously and at a uniform speed.
As the film moves perpendicular to the ray path, the length of the projection of a refracted ray varies on those planes perpendicular to the ray path substantially in proportion to the unwinding of the film and the angular motion of the prisms.
Freezes them. 2 to 7 show the refraction of light for different angular movements of the prisms 2 and 3 with respect to each other. It is assumed that these prisms are identical, that their refractive angles are equal and that the opposite side faces 7 and 8 are parallel and perpendicular to the common geometric axis of rotation * In figs. 2 and 5, the total angle of refraction has its maximum value and the radius 9 therefore occupies an extreme position.
In figs. 3 and 6 for which the prism 2 has rotated 90 in the indirect direction and the prism 3 by 90 in the direct direction from the position of the pins 2 and 5, the total refractive angle is equal to zero and the radii pass through the complex prism without being refracted if we neglect the small parallel displacement which occurs when a ray passes through a panel with parallel faces. On the fis. 4 and 7, the position is obtained when the two prisms have continued to rotate through another 90 angle and the light ray then occupies its other extreme position.
The parallel movement, in the case of FIG. 6, can be compenaé by auxiliary means known in optics. Fig. 8 shows a way to obtain this compensation by arranging the opposite side faces 7 and 6 of the two prisms so that they are not parallel, as in the figures. 2 to 7, but they make a little
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angle between them. Fig. 8 shows the angle formed between these faces when the relative positions of the prisms are those of fig.4.
As the axis of rotation of the partial prisms passes through their centers, the path of the rays must be eccentric, as can be seen in fig. 9, on which 10 has been designated the window through which these rays pass.
In figs. 10, 11 and 12, each partial prism comprises two parts 11, 12 or 13, 14, these parts being obtained by cutting prisms of the type of those of FIG. 1 along diametrical planes parallel to the refractive edges of these prisms * On the pin 11 the shape of the partial prisms, before their cutting, is shown in broken lines. In this case, the refractive angles of the two prisms are also equal and the initial prisms are also identical. This arrangement implies that different parts of two partial prisms can cooperate in pairs so that the light rays are forced, passing from one pair of parts to the other, to momentarily change their direction from one part to the other. extreme position to the other.
Therefore, the shutter period can be considerably reduced compared to that required for previously proposed devices. If we start from the mutual position, shown in figs * 10 to 12 and if we assume that the partial prism 11 and 12, which is to the left of fig. 11, rotates in the indirect direction, seen from the left, and the other partial prism 13 and 14 rotates in the direct direction, the parts 12 and 13 of the prisms cooperate to refract the light rays in planes perpendicular to the refractive edges prisms, for this starting position.
Line 15, shown in broken lines in FIG. 10, indicates such a plan that passes
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exactly through the center of a rectangular window 16 on the passage of the rays, this window preferably has a height equal to twice the vertical dimension of the field of the image of the film. This cooperation takes place continuously until the parts 12 and 13 of the prisms have made a U-turn and when the other pair of parts 11 and 14 occupies a position for them to cooperate for this window 16 .
At the moment when the two parts 11 and 14 start their cooperation, the direction of the radiation is momentarily reversed up to the initial extreme nosition II after which the refraction of the lunar takes place in the same way as indicated when the total angle of refractive power decreases or increases continuously. In this case the alignment of the path of the rays can be reduced to the angular amplitude which exists at the start and at the end of the movement across the window 16.
If desired, a window can be established by
17 and parts 11 and 13 of the prisms then cooperating for this window. In this case, the plane of refraction
18 is perpendicular to the plane of refraction 15, corresponding to the window 16. Likewise, the parts 11 and 13 could cooperate for a window established to the left of the axis of rotation 19 in FIG. 10, symmetrically with respect to the window and those 12 and 14 with a window symmetrical to the window 17.
For the embodiments of FIGS. 1 to 12, the refractive edges of partial prisms are at the same radial distance from the axis of rotation. Fig. 13 shows a variant of the arrangement according to figs. 10 to
12 for which the radial differences between these edges and the axis of rotation are different. The partial prisms can then have the shape shown in section in FIG.
13. Cooperation between the different pairs of parties
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of prisms takes place as described using the freezes. 10 to 12.
For the embodiment of figs. 14 to 16, the partial prisms comprise four parts 20, 21, 22, 23 and 24, 25, 26,27, each part corresponding to a 90 * sector of a prism. The refractive edges of sectors 20 to 23 lie near the center of the prism and are respectively parallel to the cut lines 15 15 and 16-16 and to the chords of the circular sectors. Thus, the edges of the sectors 20 and 22 are parallel to the line. cut 16-16 and that of sectors 21 and 23 at cut line 15-15. The corresponding sectors 24 to 27 of the other partial prism have their refractive edges close to the periphery of the prism. Apart from that, sectors 24 to 27 are identical to sectors 20 to 23 but their wider parts are close to the center.
In this case, the sectors of the partial prisms cooperate in pairs in each quadrant and the angular direction of the rays corresponds to an angle half as large as in the case of FIGS. 10 to 12 which has the advantage that the unwinding of the film and the rotation of the prisms correspond more precisely with the variation in the length of the projection of the rays on a plane peroendicular to their path. When the window 28 occupies the nosition shown in FIG. 14, the different pairs of sectors of the prisms cooperate successively for the same window in the manner described above.
For the projection apparatus, shown in figs. 17 and 18, 29 denotes a light source, 30 a capacitor and 31 an objective. The film is driven, in a continuous manner, by a debtor 23 in a corridor 34 with a window, this corridor forming, at the same time, a convex guide for the film for the setting.
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in focus of the image relative to the lens. Two partial prisms, like those of the frozen ones. 14 to 16, are established between the film and the objective and they rotate in opposite directions around an axis 35 and 36. The prisms are housed in rings 37 and 38 which, on the freezes. 17 and 18, are partially torn off, to make the prisms visible.
Prisms can also be established in front of the objective and the latter is then located between the corridor 34 and the prisms.
CLAIMS
1. Optical compensator for cinematographic apparatus with continuous unwinding of the fila, in which the light rays are refracted by two parts of prisms cooperating with each other and movable with respect to each other, the angle total refraction of these parts of prisms varying continuously, characterized in that the parts of prisms cooperating with each other are arranged to rotate in direction onposed about the same axis and at the driven speed.