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PROCEDE DE PROJECTION D IMAGES CINEMATOGRAPHIQUES.
La présente invention est relative à des procédés de projec- tion d'images cinématographiques et a pour objet ce qu'on peut appeler un procédé de projection par balayage, dans lequel on amène un faisceau de lu- mière à se déplacer progressivement en travers de la surface du cadre du film à projeter, de manière à illuminer le cadre du film de manière progressive, de telle sorte qu'une image est projetée en incréments successifs sur l'é- cran, et dans lequel on fait avancer le film, de manière continue (de manière non intermittente), le mouvement du faisceau de lumière étant coordonné avec le mouvement continu du film, de façon que chaque image successive soit pro- jetée sur l'écran sous forme d'une image stationnaire ou fixe.
L'invention est particulièrement applicable à la projection panoramique ou à grand angle, dans laquelle on désire projeter une image sur un écran incurvé concave, tel que, par exemple, un écran cylindrique ou sphé- rique, et dans laquelle on désire projeter une image sur un grand arc dudit écran, par exemple sur 90 ou davantage dans le plan horizontal, et sur un arc approprié, quelconque dans le plan vertical. Dans une telle projection panoramique ou à grand angle, il est évident que des cadres d'images de film relativement grands seraient nécessaires pour effectuer la projection par les méthodes habituelles, de telle sorte que le film devrait se déplacer à une vi- tesse extraordinairement élevée.
Un autre objet de l'invention consiste, par conséquent, à prévoir un étalement de l'image du film dans le sens de la lon- gueur de l'écran, en sorte que les dimensions des cadres du film peuvent être réduites et que la vitesse de mouvement du film peut être maintenue dans des limites convenables.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront plus loin. Une forme d'exécution préférée de l'invention, choisie pour les besoins de l'illustration, est représentée sur les dessins ci-annexés, dans lesquels:
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- la figure 1 est une vue en perspective schématique; - les figures 2 à 8 inclusivement sont des vues en plan sché- matiques ; - la figure 9 est une coupeverticale suivant la ligne 9-9 de la figure 10, montrant l'appareillage pour l'exécution du procédé suivant l'invention, et - la figure 10 est une vue en plan de dessus.
Suivant la présente invention, on fait avancer le film à proje- ter de manière continue (de manière non intermittente) à travers une fenêtre incurvée ou autre dispositif approprié incurvé servant au guidage du film, agencé pour maintenir la partie du film à projeter sous forme cylindrique.
Normalement, à moins que des moyens de correction optiques soient prévus, le centre de courbure de la fenêtre doit coïncider avec le centre de courbure de l'écran et, dans ce cas, la fenêtre sera pourvue d'une ouverture couvrant un arc sensiblement égal à l'arc de la surface de projection de l'écran courbe, sur lequel les images sont projetées. Théoriquement, le procédé convient pour la projection à travers une ouverture de fenêtre de 1800 ou même davantage, mais en pratique il est rarementsouhaitable de projeter sur un arc excédant 180 et, en raison des limitations mécaniques et, en particulier, de l'inter- férence avec le faisceau de projection, des moyens d'avancement et de guidage du film disposés aux extrémités de la fenêtre, l'ouverture ordinaire de la fe- nêtre est quelque peu inférieure à 180 , par exemple comprise entre 90 et 150 .
Il est évident que, dans la description suivante, le terme "ouverture" est employé dans un sens large, de manière à se rapporter à l'espace sur lequel le faisceau lumineux est admis à passer à travers le film pour les besoins de la projection. Dans la description suivante, on supposera que l'on a affaire à une ouverture de fenêtre du type couvrant un arc de 130 et à une surface cylindrique d'écran de même étendue.
La lumière traversant le film et l'ouverture de la fenêtre, de manière à projeter l'image du film sur l'écran, affecte, de préférence, la forme d'un faisceau relativement étroit en direction longitudinale, c'est-à- dire dans la direction de mouvement du film, mais s'étendant transversalement sur toute la largeur du film. Des dispositifs appropriés, tels que réflecteurs, lentilles ou masques, sont prévus pour concentrer la lumière émanant d'une source lumineuse, en un faisceau de cette forme. Un tel faisceau tourne de manière à se déplacer le long du film dans la même direction que celle selon laquelle le film passe à travers la fenêtre, mais à une vitesse angulaire su- périeure à la vitesse angulaire du film dans la fenêtre.
Un seul faisceau ou plusieurs tels faisceaux peuvent être em- ployés pour balayer les cadres successifs du film, comme expliqué plus loin, et pour chacun de ces faisceaux, on prévoit un système de lentille optique approprié, qui tourne avec le faisceau correspondant, de manière à recueil- lir et à concentrer sur l'écran la lumière traversant le film.
En pratique, afin de projeter une image stationnaire sur l'é- cran à partir du film animé d'un mouvement continu, certaines relations doi- vent être observées entre la vitesse angulaire du film à travers la fenêtre, la vitesse angulaire dufaisceau lumineux, la grandeur de l'arc de l'ouverture de la fenêtre est la distance angulaire entre les centres des cadres succes- sifs du film, lorsque celui-ci est maintenu dans la fenêtre incurvée.
Si on représenta la vitesse angulaire du film à travers la fenêtre par Vf, la vites- se angulaire du faisceau de lumière par Vb, l'arc de l'ouverture de la fenê- tre par A et la distance angulaire entre les centres des cadres successifs par F, ces relations peuvent être exprimées par la formule suivante:
Vb = A
Vf A - F
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La distance linéaire entre les centres des cadres successifs peut évidemment être aisément calculée pour une fenêtre incurvée de rayon donné.
De plus, l'écartement entre les faisceaux lumineux successifs doit être réglé convenablement, par rapport aux autres facteurs décrits ci- dessus. Si on représente la distance angulaire entre les centres des fais- ceaux lumineux successifs par D, cette relation peut être exprimée par la for- mule suivante: D = F A A - F ou
D = F Vb
Vf
En appliquant ces formules à des conditions spécifiques, on verra que, si l'ouverture de la fenêtre s'étend sur un arc de 120 et si les cadres succes- sifs du film sont distants de 60 entre centres, lorsque le film est maintenu dans la fenêtre incurvée, le rapport de la vitesse des faisceaux lumineux à la vitesse du films sera de 2 : et les faisceaux lumineux successifs de- vront être écartés de 120 .
Si l'ouverture de la fenêtre reste à 120 , mais si les cadres du film sont écartés à 90 entre centres, le rapport de la vi- tesse des faisceaux lumineux à la vitesse du film sera de 4: 1 etles faisceaux lumineux successifs devront être écartés-de 360 . De même, si l'ouverture de la fenêtre reste à 120 , mais si les cadres du film sont à 30 entre centres, le rapport de la vitesse des faisceaux lumineux à la vitesse du film sera de 4 : 3 et les faisceaux lumineux successifs devront être écartés de 40 .
En pratique, compte tenu du fait que les faisceaux lumineux successifssont recueillis et concentrés par des systèmes de lentille opti- que appropriés tournant avec les faisceaux lumineux respectifs, il est à con- seiller de choisir les facteurs de façon que la distance angulaire requise en- tre les centres des faisceaux lumineux successifs soit de 360 ou un sous- multiple de 360 , c'est-à-dire de 30 , 40 , 60 , 90 , 120 ou 1800 par exem- ple, afin d'éviter des complications mécaniques.
Dans ce cas, les moyens pour mouvoir les faisceaux lumineux et les supports de lentille pour les systèmes de lentille optique peuvent être montés de manière à tourner autour d'un axe concentrique à l'axe de la fenêtre incurvée, les faisceaux lumineux succes- sifs et les systèmes de lentille optique successifs étant également espacés autour dudit axe. En fait, un seul système de lentille peut être utilisé ré- versiblement pour concentrer deux faisceaux espacés à 180 .
Ainsi, dans la forme d'exécution spécifique de l'invention il- lustrée sur les dessins, l'ouverture de la fenêtre et la surface de projection de l'écran sont représentées comme couvrant des arcs de 120 et les cadres de film successifs sont à 72 entre centres. Ceci donne un rapport de la vi- tesse des faisceaux lumineux à la vitesse du film de 5 : et les faisceaux lumineux successifs sont à 180 l'un de l'autre.
Dans ces conditions, les faisceaux lumineux se déplaçant plus rapidement que le film, chaque faisceau balayera une longueur entière du ca- dre du film dans la fenêtre, tandis que le faisceau se meut sur l'entièreté de la longueur de l'ouverture de la fenêtre. Ainsi, si l'on suppose qu'un film est dans une position telle que le bord postérieur d'un cadre donné du film est en alignement avec le bord d'entrée de l'ouverture de la fenêtre et en alignement avec le centre du faisceaux lumineux, comme le cadre du film occupe 72 de l'ouverture de la fenêtre, ce cadre de film ne doit être dé- placé que de 48 pour amener son bord postérieur en alignement avec le bord de sortie de l'ouverture de la fenêtre.
En conséquence, si le faisceau lumi-
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neux se déplace à une vitesse dont le rapport à la vitesse du mouvement du film est de 5 : il apparaîtra que, lorsque le film s'est déplacé de 48 , le faisceau lumineux se sera déplacé de 120 , balayant ainsi l'entièreté de la longueur d'un cadre du film pendant ce mouvement et projetant progressi- vement l'image de ce cadre de film en incréments successifs, sur la surface de projection de 120 de l'écran. Ainsi, l'image de 72 du cadre du film a été étalée sur 120 d'arc de l'écran.
L'image ainsiprojetée sur l'écran apparaîtra sur celui-ci sous forme d'une image stationnaire, malgré le mouvement continu du film et le mouvement continu du faisceau lumineux, ainsi qu'il apparaîtra en considé- rant les schémas des figures 1 à 8 inclusivement. Dans le schéma de la figu- re 1, les éléments essentiels pour la projection par le procédé suivant l'in- vention sont représentés en perspective, tandis qu'aux figures 2 à 8 inclu- sivement, ces éléments sont montrés en vue en plan illustrant les stades suc- cessifs de projection d'un cadre d'image. Les éléments représentés à la fi- gure 1 sont dans les mêmes positions relatives qu'à la figure 2 et, dans ces deux figures, ces éléments sont montrés dans la position marquant le dé- but de laprojection d'un cadre d'image de film.
Aux figures 1 à 8,la bande de film est désignée par 1. Cette bande passe sur un rouleau de guidage 2 et sur une roue d'avancement dentée 3 agencée pour faire avancer, de manière continue, le film à-nne vitesse con- stante. Entre le rouleau de guidage 2 et la roue d'avancement 3, la bande de film passe à travers une fenêtre incurvée (non représentée structurelle- ment sur ces figures) qui maintient la partie du film à projeter sous forme cylindrique, l'axe du cylindre coïncidant avec l'axe de rotation 4 du sup- port de lentille 5 contenant un système de lentille optique approprié, pour concentrer le faisceau de projection sur la surface concave de l'écran bourbe 6.
Dans la forme d'exécution illustrée, l'écran 6 est représenté comme ayant une surface cylindrique et l'axe du cylindre coïncide aussi avec le centre de rotation 4 du support de lentille 5. L'ouverture de la fenêtre est indiquée schématiquement par l'espace entre les éléments 7 et 7', qui peuvent être sup- posés constituer les extrémités de la fenêtre et l'ouverture annulaire de la fenêtre est supposée être de 120 . En. conséquence, comme illustré, l'arc de l'écran de projection 6 est également supposé être de 120 .
Le premier cadre d'image du film à projeter se trouve entre les lignes A et E et le second cadre d'image du film à projeter se trouve entre les lignes AA et EE, cette dernière coïncidant avec la ligne A, com- me montré. Pour la clarté, ces deux cadres d'images ont été hachurés en sens opposés sur les dessins, de façon à pouvoir être aisément distingués.
Comme indiqué précédemment, les figures 1 et 2 illustrent les positions des éléments au début de la projection du cadre d'images A-E et on observera que le bord postérieur A de ce cadre est en alignement avec le bord d'entrée de l'ouverture de la fenêtre et que le bord antérieur E de ce cadre est espacé de 72 du bord postérieur . Toute la surface du premier cadre est, par conséquent, exposée à l'ouverture de la fenêtre. A ce stade, le faisceau de lumière X, utilisé pour la projection et qui est représenté aux figures 1 à 8 par des lignes de construction en traits mixtes, se trouve dans la position où il peut se projeter à travers le bord postérieur A du premier cadre.
Dès lors, la lumière traversant la partie de l'image du film à ce bord du cadre est recueillie par le système de lentille optique dans le support de lentille 5 et est concentrée par ce système sur l'écran A'.
A la figure 3, le faisceau de lumière et le support de lentil- le sont supposés avoir tourné d'un angle de 30 et, compte tenu du fait que, dans l'exemple choisi à titre d'illustration, le rapport de la vitesse an- gulaire du faisceau à la vitesse angulaire du film dans la fenêtre est sup- posé être de 5 : on verra que le film aura avancé de 12 pendant ce mou- vement du faisceau lumineux. Dès lors, en progressant de la position de la figure 2 à celle de la figure 3, le faisceau lumineux aura balayé 18 de l'arc du cadre d'image et se projettera, au stade illustré à la figure 3, à travers la région B de l'image de manière à former une image projetée dans
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la région B' de l'écran.. Entretemps, l'image du film se trouvant entre A et.
B, qui a été balayée par le faisceau lumineux, aura été projetée sur la sur- face de l'écran entre A' et B'.
Aux figures 4, 5 et 6, le faisceau lumineux et le support de lentille sont supposés avoir subi de nouveaux déplacements de 30 dans cha- que cas, le film se déplaçant de 12 dans chaque cas, en sorte que 18 du ca- dre de film sont balayés dans chaque cas, de manière à projeter des images sur les surfaces de l'écran se trouvant entre B' - C', C'-D' et D'-E' respec- tivement. Ainsi, au moment où le faisceau de lumière s'est déplacé de 120 pour atteindre l'extrémité de l'ouverture de la fenêtre, il a balayé 72 du cadre ou l'entièreté de la longueur du cadre et a étalé progressivement une image projetée en incréments successifs sur 120 d'arc de l'écran.
Toutefois, en utilisant un étroit faisceau de lumière, chaque incrément successif est perçu par l'oeil de l'observateur comme incrément stationnaire et l'image dans son ensemble est perçue comme image stationnaire.
Au stade représenté à la figure 6, la projection du premier ca- dre est terminée, mais, selon la formule donnée plus haut, le fai sceau lumi- neux suivant utilisé pour la projection doit être placé à 180 du faisceau pré- cédent. Dès lors, il doit y avoir un intervalle de 60 , mesuré par la rota- tion du support de lentille, avant que la projection du cadre suivant puisse commencer. La nécessité de cet intervalle dans les conditions supposées res- sortira de la figure 6, car, bien que la projection du premier cadre d'image soit terminée, le second cadre n'est pas encore dans la position où sa pro- jection peut commencer, étantdonné que son bord postérieur AA n'a pas encore atteint l'extrémité d'entrée de l'ouverture de la fenêtre.
Le mouvement du film se poursuit donc pendant cet intervalle, comme indiqué à la figure 7 où le support de lentille a avancé encore de 30 , tandis que le film a encore avancé de 12 . A la figure 8, le support de lentille à de nouveau avancé de 12 , ce qui amène le second cadre AA - EE à occuper la même position que cel- le que le premier cadre occupait à la figure 2. Dès lors, un second faisceau lumineux, comme indiqué en A', est amené dans la position de projection avec le support de lentille et le processus de projection se répète comme précé- demment.
Dans la forme d'exécution illustrée, le système de lentille op- tique contenu dans le support de lentille est supposé être réversible, en sorte que le même système de lentille optique peut être utilisé pour concen- trer les faisceaux successifs sur l'écran. Afin de former une image exempte de vacillement sur l'écran, le faisceau lumineux et le support de lentille doivent être animés d'une rotation à une vitesse telle que 48 images ou da- vantage soient projetées sur l'écran par seconde.
Une illustration plus détaillée de l'appareillage pour l'exécu- tion du procédé suivant l'invention est représentée aux figures 9 et 10. Com- me montré, le film 21 passe sur le rouleau de guidage 22 et sur la roue d'a- vancement 23 agencée pour tourner de manière continue, de façon à faire avan- cer le film de manière continue et à une vitesse constante. Entre le rouleau de guidage et la roue dentée d'avancement, le film passe à travers une fenê- tre incurvée comportant des canaux de guidage inférieur et supérieur 29 et 30 et présentant une ouverture de 120 entre les supports 27 et 27' aux ex- trémités de ces canaux.
L'illumination en vue de la projection est fournie par une paire de tubes 31,31' montés dans des supports appropriés 32, 32' et pourvus de réflecteurs 33, 33' agencés pour concentrer la lumière émanant de ces tubes en un faisceau relativement étroit, qui est dirigé vers un réflec- teur conique 28 et de ce réflecteur à travers le film et l'ouverture de la fenêtre. Comme illustré, les tubes 31, 31' et leurs supports et réflecteurs sont montés sur un arbre 34 supporté de manière à pouvoir tourner dans des paliers 35 et 36. Cet arbre porte également un support de lentille 25 conte- nant un système de lentille optique approprié, comme décrit précédemment.
Un engrenage approprié 37 est monté sur cet arbre, de manière à le faire tourner en relation contrôlée avec la rotation de la roue d'avancement, de façon à obtenir le rapport de 5 : 2 susmentionné ou tout autre rapport désiré selon
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les conditions voulues. L'axe de rotation de l'arbre 34 coïncide avec l'axe de courbure de la fenêtre et avec l'axe du réflecteur conique.
Comme chacun des tubes est utilisé pour procurer un faisceau de projection pendant une partie seulement de chaque rotation complète, un commu- tateur 40 peut être prévu, ce commutateur comportant un segment conducteur 41 agencé pour venir en contact avec des balais 42 et 43 montés sur les supports de tubes respectifs et connectés aux tubes respectifs. Un conducteur approprié 44 est connecté ausegment conducteur et un troisième balai 45, connecté au conducteur 46, coopère avec une douille 47 prévue à l'extrémité de l'arbre.
Grâce à cet agencement et par ajustement de la longueur du segment conducteur, selon les besoins, les tubes ne peuvent être illuminés que lorsqu'ils sont dans la position de projection.
De la description précédente, on comprendra que l'étalement de l'image projetée sur l'écran, comme décrit précédemment, donnera lieu à une distorsion d'une image de film photographiée de manière normale. Une telle distorsion peut, toutefois, être corrigée en condensant l'image lorsqu'on la photographie ou lors du passage du négatif au positif pour la projection.
Il est évident que l'invention peut être mise en oeuvre de ma- nières diverses, sans sortir du cadre défini dans les revendications suivantes.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de projection d'une image stationnaire ou d'images cinématographiques sur un écran, dans lequel on fait avancer de manière con- tinue un film portant un cadre d'image ouune série de cadres d'images à tra- vers une fenêtre incurvée présentant une ouverture plus longue que ce cadre ou que la distance entre les centres des cadres d'images successifs, et on projette un faisceau de lumière, qui est plus court que ledit cadre à travers ce cadre et à travers l'ouverture susdite, de manière à projeter une partie élémentaire de l'image du film, tout en faisant tourner le faisceau autour d'un axe concentrique à l'axe de courbure du film dans la fenêtre à une vi- tesse angulaire suffisammentsupérieure à la vitesse angulaire du film dans la fenêtre,
pour que le faisceausoit amené à balayer les cadres de film succes- sifs ou toute la longueur dudit cadre, tout en balayant toute la longueur de ladite ouverture.