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PROCEDE ET APPAREIL POUR LA PROJECTION DE FILMS CINEMATOGRAPHIQUES.
La présente invention concerne les procédés et appareils de projection cinématographique, et a pour objet un procédé de projection dit "par exploration", dans lequel un film entraîné d'une façon continue (sans périodes d'immobilisation) et comportant une bande d'images succes- sives, est exploré par un rayon lumineux, chacune des images successives étant projetée sur l'écran par points ou éléments successifs.
L'invention est applicable, en particulier, aux projections panoramiques sous angle large, dans lesquelles on désire projeter une image sur un écran concave de grande surface, comme, par exemple, un écran cylindrique ou sphérique, sur lequel on veut projeter une image sur un large arc de cet écran, par exemple de 90 ou plus, suivant le plan hori- zontal et sur n'importe quel arc, dans le plan vertical.
Un mode de réalisation préféré, donné titre d'exemple, est représenté sur les dessins ci-joints, sur lesquels :
Les figures 1, 3 et 5 sont des vues en plan, plus ou moins schématiques, montrant les étapes successives de projection d'une image sur un écran courbe.
Les figures 2,4 et 6 sont des vues similaires, à plus grande échelle, de l'appareil de projection -les positions représentées sur ces figures 2, 4 et 6 correspondant respectivement à celles des figures 1, 3 et 5.
La figure 7 est une élévation latérale, aussi, plus ou moins schématique.
Suivant la présente invention, la bande du film à projeter passe d'une façon continue (non intermittente) à travers un couloir ou au- tre dispositif de guidage approprié qui est muni d'un orifice à travers le- quel passe le rayon lumineux qui explore le film.
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L'orifice doit être d'une longueur nettement inférieure à la longueur des images du film, et le couloir-peut être.. soit plan,,, soit cour- be dans la région de l'orifice.
A chaque passage successif d'une image devant l'orifice du cou- loir, les éléments ou points successifs de l'image sont explorés par le rayon de lumière qui émane d'une source fixe, de telle façon que ces points succes- sifs de l'image sont projetés quand cette image passe à travers l'orifice.
Après son passage à travers l'orifice du couloir et à travers le filmai le rayon lumineux traverse un objectif fixe formé par un système de lentilles.. et est reçu par un miroir rotatif qui réfléchit le rayon et le point de l'image qui est exploré par ce rayon, sur l'écran, formant ainsi sur cet écran une image projetée de ce point de l'image.
Au fur et à mesure que des points successifs de l'image sont ainsi explores.. des points successifs correspondants sont réfléchis par le miroir rotatif sur des surfaces successives de l'écran, jusqu'à ce que l' image entière ait été ainsi projetée..
Pour que l'image projetée reste stationnaire sur l'écran quoi- que le rayon lumineux réfléchi par le miroir soit un rayon mobile, il faut observer un certain ensemble de relations, en tenant compte des variables sui- vantes 1 - vitesse de passage du film devant l'orifice; 2 - vitesse angu- laire du miroir ; 3 - longueur de chaque image du film et 4 - l'arc de la surface de projection sur l'écran.
Si la vitesse du film est représentée par Vi, la vitesse de rotation du miroir par Vm, la longueur de l'image 6 par L, et l'arc de surface de projection par A, la première relation nécessaire peut être exprimée par la formule :
Vf = la
L A/2
De plus. pour permettre d'utiliser un système de miroirs tour- nant continuellement et comprenant une pluralité de surfaces réfléchissan- tes, et afin que les images successives du film puissent être convenablement espacées sur la bande du film, pour que chaque image successive projetée soit bien localisée, sur 1?écran, d'autres relations doivent encore être ob- servées, en tenant compte des variables suivantes :
1 - les distances entre le.s centres des images successives du film, 2 - la longueur de chaque ima- ge. 3 - le nombre de surfaces réfléchissantes, et 4 - l'arc de la surface de projection sur l'écran., Si la distance entre les centres des images suc- cessives est représentée par D, la longueur de chaque image par L, le nom- bre des surfaces réfléchissantes également espacées est représenté par N.
et l'arc dé la surface de projection par A, la relation nécessaire peut ê- tre exprimée par la formules
D 360 /N
N
L A/2
Si l'on applique ces-deux formules à un spécifique, où l'on désire, par exemple, projeter sur un écran concave cylindrique ayant une surface de projection correspondant à un axe de 180 une image provenant d'un film dont les images ont une longueur du 2,5 cmo, et supposant qu'on désire faire avancer le film à la vitesse de 2,5 cm, par seconde, il se- rait nécessaire de faire tourner le miroir d'un angle de 90 par seconde (15 R.P.M.) pour projeter une'image qui reste stationnaire sur l'écran.
De plus, si l'on désire employer une seule surface réflé- chissante, la distance entre les centres des images successives-serait de 10 cm., et on aurait donc un espace libre de 7,5 cm. de long entre le bord de fuite d'une image et le bord d'attaque de .1' image suivanteu @' @ @@ de @
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Si donc, on désire, dans ces conditions, projeter des images successives à la vitesse de 50 par seconde afin d'éviter le clignotement, on voit que la bande doit avancer à une vitesse de l'ordre de 5 m. par se- conde, ce qui nécessiterait une rotation du miroir de l'ordre de 18.000 par seconde (3.000 R.P.M.).
Naturellement si l'on emploie deux surfaces réfléchissantes fixées dos à dos de façon que leurs directions de réflection soient espa- cées de 180 , la distance entre les centres de deux images successives du film est réduite à 5 cm. et dans ce cas, la bande doit avancer avec une vitesse de 2,5m. par seconde, et le système des deux miroirs doit tour- ner à 9.0000 par seconde (1.500 R.P.M.)
De même façon, si quatre miroirs sont utilisés, arrangés en carré, de façon que leurs directions de réflection soient espacées de 90 ; la distance entre les centres de deux images successives ne sera que de 2.5 cm. dans lequel cas, la bande doit avancer à une vitesse de 1,25 m.par se- conde, et le système des quatre miroirs doit tourner à 4.500 par seconde (750 R.P'.M.).
Pour donner un autre exemple de conditions spécifiques, on sup- posera qu'on veut projeter, sur un écran cylindrique, ayant une surface de projection couvrant un arc de 120 , un film, ayant des images de 2,5 cm. de longueur, en utilisant un système réfléchissant composé de trois mi- roirs, arrangés en triangle.
Dans ce cas, la distance entre les centres de deux images suc- cessives sera de 5 cm. et, si la vitesse de projection est de 50 images par seconde, le film doit avancer avec une vitesse de 2,5 m. par seconde, et le système des miroirs doit tourner de 6.000 par seconde (1.000 R.P.M.).
On montre sur les dessins, plus ou moins schématiquement, un exemple d'appareil incorporant la présente invention, et dans lequel les images successives de la bande de film 1 sont réfléchies par un système de miroirs rotatifs 2 pour leur projection sur un écran cylindrique 3 ayant une surface de projection couvrant un arc de 1800.
Pour rendre le dessin plus lisible, la longueur de l'image est exagérée, et chaque image est supposée être de la longueur A-J, avec des points intermédiaires équidistants de l'image, désignés par les let- tres B, C,D,E,F,G,H et I, indiquées arbitrairement pour référence.
La bande de film est déplacée d'une manière continue à une vitesse constante à l'aide des rouleaux dentés 4 et 5, entraînés de toute manière appropriée. Le film passe devant un orifice 6 ménagé dans le cou- loir 7.
La lumière provenant d'une source de lumière appropriée 8 passe à travers un système de lentilles convergentes 9 qui dirige le ray- on lumineux à travers l'orifice 6 sur un second système de lentilles for- mant l'objectif fixe 10 à travers lequel il est dirigé sur le système de miroirs rotatifs 2, lequel le réfléchit sur l'écran 3.
Dans cet exemple, le système de miroirs comprend deux surfaces réfléchissantes 2a, 2b fixées dos à dos de façon que leurs directions dé réflection soient opposées et leurs champs d'action de 180 chacun complémentaire.
Ce système de miroirs est monté à rotation sur une axe 11 qui est de préférence situé pratiquement au centre de l'écran 3.
Naturellement, ce système de miroirs est entraîné à tourner en synchronisme avec le mécanisme d'avencement du film de façon à établir la relation de vitesse, qui doit être maintenue, comme il a été indiqué ci-dessus. Cette synchronisation peut être obtenue par tout moyen connu approprié, soit mécanique, soit électrique.
Les figures 1-6 illustrent la manière d'après laquelle une suc-
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cession d'images stationnaires est projetée sur l'écran quand les rela- tions. précédemment décrites,,, sont exactement observées.
Sur les figures 1 et 2, le bord d'attaque A de l'image A-J vient d9atteindre l'entrée de l'orifice 6 du couloir 7, et le miroir 2a se trouve dans une position telle que l'image du point A est réfléchie sur l'écran au point A'.
Sur les figures 3 et 4, le film a avancé et occupe une posi- tion telle que le point B de l'image occupe la place précédemment occupée par le point A, tandis que ce dernier est sur le point de quitter l'ori- fice du couloir.
Sous les conditions admises,, pendant que le film se déplace de la distance A-B, le miroir a tourné d'un angle de 10 , et ainsi, comme il est indiqué sur la figure 3, l'image du point A continuerait à être réfléchie au point A', tandis que 1?image du point B est maintenant réflé- chie au point B'.
De la même façon, au fur et à mesure que le film continue son avance et que le miroir tourne synchroniquement avec lui, les points sui- vants de limage sont explorés à travers l'orifice 6, et des points corres- pondants de l'image sont ainsi formés sur l'écran.
Ainsi, les images des points C,D,E,F,G,H,I et J sont explo- rées et réfléchies successivement aux points C',D',E',F',G',H',I', et J' de l'écran, chacun de ces points de 1-limage ainsi projetée restant constam- ment stationnaire sur l'écran.
Les figures 5 et 6 représentent l'étage final de la projection de l'image A-J, l'image du point J étant réfléchie pour cette projection au point J'.
A ce point de la projection on se rend compte que la surface du miroir 2b n'a pas encore atteint la position qu'il doit occuper pour commencer à réfléchir l'image suivante. Par conséquent, il doit y avoir un espace entre le bord de traînée J de l'image A-J, et le bord d'attaque AA de 1?image suivante. En appliquant la formule précédemment établie aux conditions assumées,, on s'aperçoit que la distance entre les centres de deux images successives du film est égale à deux fois la longueur de chaque image.
Par conséquent,, l'espace entre le bord de traînée J de la pre- mière image et le bord d'attaque AA de 193.mage suivante doit être égal à la longueur de l'image elle-même.
Dans ce casa quand le film a suffisamment avancé pour amener le point AA en regard de l'orifice,le miroir 2b doit avoir tourné d'un an- gle tel et atteint une position angulaire telle que le point de 1-limage AA soit réfléchi au point A'. L'appareil se trouve ainsi prêt à commencer la projection de 1-limage suivante.
Cette projection procède,, comme précédemment.. la nouvelle image étant explorée et projetée par joints successifs sur l'écran.
Dans cet ordre d'idées, on peut dire que,,, dans le cas où les conditions sont telles qu'un espace est requis entre les images successi- ves du film qu'on désire projeter,,, ceci ne doit pas nécessairement signi- fier. soit que le film doive comporter tous ces espaces morts ou perdus, soit quil doive être d'une longueur excessive pour assurer une projection d'une durée donnée.
En effet., il est toujours possible de remplir ces espaces morts, une série complémentaire d'images appartenant à un autre film.
Dans l'opération précédemment décriteil ressort clairement des dessins, que les images de cet autre film n'interféreront en rien avec la projec- tion du premier film et vice-versa. Bien plus., si, après avoir terminé la
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projection du premier film, la bande est réajustée par rapport au système des miroirs,, de façon à amener les images intercalaires de second film en position de coopération convenable avec ces miroirs, ces images inter- calaires pourront être projetées simplement en renversant la direction-du mouvement de la bande portant les deux films et la direction de rotation du système des miroirs. Ainsi, à l'opération de la projection de chacun des deux films correspondra l'opération de réenroulement de l'autre et vice- versao
REVENDICATIONS.
1. Procédé de projection cinématographique sur un écran con- cave, dans lequel on fait avancer, de manière continue, une pellicule por- tant une série d'images, à travers un couloir présentant un orifice plus court que la longueur desdites images, en sorte qu'une portion seulement de chacune de ces images est exposée à la fois, on explore la pellicule qui avan- ce à l'aide d'un faisceau lumineux stationnaire, qui passe à travers la par- tie d'une image qui est exposée en regard de l'orifice précité, le faisceau lumineux étant projeté sur un miroir et étant réfléchi par celui-ci sur l' écran concevez et on fait tourner le miroir, de manière continue, de façon à amener le faisceau réfléchi à balayer, en tournant, la surface de projec- tion de l'écran,
le miroir étant mis en rotation à une vitesse angulaire telle que les portions successives de chaque image soient projetées suc- cessivement sur l'écran concave, chaque portion étant projetée sur cet écran comme une image stationnaire.