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SENSITOMETRE A ECHELLE D'INTENSITE A LAMPE ROTATIVE.
La présente invention a trait à des appareils d'essais photographiquès et, plus particulièrement, aux sensitomètres destinés à l'exposition de matériaux photosensibles lents, tels que le papier d'impression photographique.
Les sensitomètres sont des instruments bien connus dans la technique photographique; ils sont employés à la préparation de matériaux photosensibles et, .spécialement, de films ou de plaques, par une série d'expositions' proportionnées de manière définie de différentes portions du matériau, de manière que ce dernier, après développement, puisse donner lieu à une appréciation de sa rapidité et d'autres caractéristiques.
Les sensitomètres se divisent en.deux classes générales selon que la variation d'exposition est obtenue en faisant varier le temps d'expo- sition ou l'intensité pour un temps prédéterminé et ils sont appelés respectivement instruments à échelles de temps et à échelle d'intensité. La présente invention concerne les instruments à échelle d'intensité dans lesquels la variation d'intensité est produite au moyen d'une série d'écrans de pouvoir absorbant connu, système qui porte le nom de coin optique.
La réalisation d'une source de lumière adéquate pour les sensitomètres a posé pendant longtemps un problème difficile pour cette raison qu'il est essentiel qu'une telle source de lumière soit susceptible de standardisation du fait qu'elle possède la propriété d'être exactement reproductible en intensité aussi bien qu'en ce qui concerne la distribution spectrale et elle doit donner une intensité lumineuse constante et invariable.
Les lampes électriques à incandescence présentent certains avantages sous ce rapport et ont été employées à cet effet. Généralement, de telles lampes doivent être placées à une distance relativement grande du matériau sensible afin d'obtenir, au moyen d'un système optique compliqué, un éclairement uniforme de la surface à exposero Pour les essais de matériaux sensibles rapides, tels que les films et les plaques, l'intensité lumineuse ne doit pas être grande et il s'ensuit qu'une grande partie de 7.'intensité lu-
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mineuse disponible peut être dépensée dans la distance due à la disposi= tion et dans le système optique.
Toutefois, pour les essais de matériaux d'impression, tels que le papier et les films positifs lents, une intensité lumineuse bien plus élevée est nécessaire. Cela signifie que l'on doit employer des lampes excessivement grandes placées à une distance telle que l'éclairement utile puisse être rendu uniforme sur toute la surface d'expo- sition.
C'est aussi un fait bien connu qu'une lampe à incandescence ne présente pas une intensité de radiation uniforme pour des parties unitaires
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du filament, ce qui produit des points d'rnteité. Ea:titm1W1..' .' L'éclairement uniforme est évidemment d'une absolue nécessité dans un sensitomètre et dans les instruments antérieurs, on ne fait usage que d'une petite partie du filament incandescent pour obtenir un éclairement uniforme.
C'est le but principal de la présente invention que de présentér un sensitomètre auquel il suffit d'une source de lumière à incandescence ordinaire, placée à une distance relativement courte du plan d'exposition.
Un autre but de la présente invention est de présenter un sensitomètre compact à échelle d'intensité, destiné à exposer des matériaux de faible sensibilité, et d'utiliser l'éclairement total du filament incandescent en tant que source lumineuse.
Une caractéristique particulière de l'invention est qu'un éclairement sensiblement uniforme peut être obtenu sur le 'plan d'exposition à l'aide d'une source lumineuse à incandescence sans faire usage de dispositifs optiques.
D'autres buts et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description qui suit de la présente invention, description précisée dans les revendications annexées et considérée en relation avec les dessins annexés.
La fig. 1 est une perspective d'un sensitomètre et de l'appareil de réglage destiné à son actionnement.
La fige 2 est une perspective prise de l'arrière de l'instrument, le couvercle étant ôté et certaines parties de la paroi étant découpées pour montrer la construction interne des cloisons et du porte-filtre.
La fig. 3 est une perspective de la partie avant partiellement découpée pour montrer le porte specimen et le coin optique.
La fig. 4 est un plan, couvercle ôté, montrant la disposition de la source lumineuse et du moteur de commande.
La fig. 5 représente le filtre simple destiné au porte-filtre de la fig. 2.
La fige 6 est un schéma du circuit du mécanisme de réglage.
La fig. 7 représente la lampe à incandescence montée dans une douille rotative spéciale, actionnée par un moteur.
Il est maintenant fait référence aux dessins. L'instrument comprend un bottier 10 formant une structure oblongue en forme de boite qui peut être faite de plastique ou de toute autre matière opaque adéquate. La paroi avant 11 est courbe et un assemblage de support 12 y est fixé qui est destiné à porter des bandes de matériau à soumettre à l'essai.' Cet assemblage consiste en la plaque 13 qui comporte deux séries d'ouvertures d'exposition sous forme de fentes parallèles 15, 15', 16 et 16'.
Sur la plaque 13, se trouve le coin optique absorbeur de lumière 17 qui peut soit avoir une densité variant continûment dans le plan horizontal, soit consister en une série d'éléments dont chacun a une densité plus élevée répartis dans le même plan, et' former un coin optique connu sous le nom de coin à paliers.
Le coin 17 détermine l'échelle d'intensité pour les expositions graduées. La plaque porte-spécimen 18 est disposée sur le coin 17 et comporte des rainures adjacentes aux ouvertures d'exposition de la plaque 13 et aptes
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à recevoir une bande de matériau sensibilisé 19 qui peut être adéquatement glissée dans l'assemblage de support 12 représenté figo 1.
Comme le montrent les figo 2 et 4, le boîtier 10 est ,divisé en compartimentso La cloison 20 a une ouverture de dimensions suffisantes pour , laisser passer sans restriction la lumière de la lampe 21, située dans le-' compartiment arrière, vers les fentes d'exposition 15 et 16. Un porte-filtre simple (le filtre étant représenté fige 5) est constitué par les éléments de châssis rainés 22 et 22', montés sur la paroi 20.
La construction intérieure est aisément accessible dès que le' couvercle 23 du boîtier 10 est ôté pour permettre l'introduction d'un filtre ou le remplacement d'une lampeo Le filtre utilisé peut comprendre des plaques de verre simples ou du matériau de film adéquatement monté. Les filtres peuvent être du type à densité neutre et atténuer le flux lumineux incident de manière à obtenir des niveaux d'énergie différents pour l'essai de matériaux .de sensibilité .plus élevée ou encore les filtres peuvent être colorés pour l'essai de la réponse spectrale du matériauo
Dans le compartiment arrière se trouve la source lumineuse comprenant une lampe à incandescence ordinaire 21o La situation de lampe en ce qui concerne sa distance à l'assemblage de support 12 est fonction de la forme arquée de ce dernier,
la lampe étant placée au centre de courbure de la 'plaque 13. Cette construction écarte les inconvénients de la distribution inégale de l'intensité lumineuse due à l'exposition sur une surface plane.
Dans les instruments ordinaires, l'emploi d'un coin dans un plan implique des problèmes où intervient la loi de l'inverse du carré de la distance car, dans ce cas, la distance de la source lumineuse à chaque extrémité du coin est plus grande que la distance de la source lumineuse au centre du coin. En outre, l'angle sous lequel la radiation frappe le coin et le matériau photographique est aigu dans toutes les parties de la bande, sauf dans le centre et il s'ensuit que l'énergie incidente effective sur le matériau est moindre aux extrémités qu'au centreo Pour éviter les effets indésirables dus à cet agencement, la source lumineuse est généralement placée au moins à trois pieds du plan du matériau soumis à essai.
Lorsque la source lumineuse est si éloignée du plan du matériau, la densité du flux n'est que de 1/100e de celle qui est disponible à une distance d'environ 4 pouceso
Le placement de la lampe 21, selon la présente invention, au centre de courbure de la surface courbe déposition présente l'avantage de raccourcir la distance comprise entre la source lumineuse et le matériau à environ 1/3 et donne un gain de quatre fois en intensité lumineuse, aussi bien qu'un assemblage petit et compacte Cette construction ne constitue pas en elle-même une solution complète au problème de la répartition uniforme de l'énergie lumineuse sur le plan d'expositions La surface photométrique d'une lampe à incandescence,
dont les irrégularités sont dues à l'ombre projetée par le support du filament et aux irrégularités du filament, doit être prise en considérationo Ces irrégularités sont assez marquées pour qu'une détermination séparée de la surface photométrique soit nécessaire pour chaque lampe individuelleo Cette détermination doit être faite chaque fois qu'on change de lampe, ce qui rend la standardisation extrêmement difficile, sinon impossibleo Ce désavantage est écarté selon la présente invention en faisant tourner la lampe autour de son axe pendant les cycles d'exposition.
De cette manière, chaque p oint de chaque section horizontale de la surface semi-cylindrique du plan d'exposition reçoit un flux d'égale densité moyenne pour un temps d'exposition prédéterminéo Les irrégularités de la répartition verticale du flux lumineux ne pose pas de problème sérieux car l'inté- grale du flux dans chaque plan horizontal ne varie que peu pour le déplacement vertical limité en question.
La rotation de la source de lumière peut être effectuée de différentes manières 0 Comme le montre la figo 7, la lampe 21 est montée dans un arbre vertical 25 comportant une douille standard à son extrémité supé- rieure. L'arbre 25 tourne dans une base 26 qui peut être fixée de toute manière adéquate dans le compartiment arrière du boîtier 10.
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Pour maintenir la stabilité de l'energie lumineuse émise par la lampe rotative 21, il est préférable d'y conduire le courant au moyen d'un contact à bain de mercure au lieu de la faire au moyen des contacts à bague et balais ordinaires employés dans les machines électriques rotatives. A cet effet, la base 26 peut être faite de matière isolante adéquate et comporter des rigoles concentriques convenables 27 et 27' destinées à recevoir le mercure dans lequel les conducteurs-bornes 28 et 28' se déplacent. Les conducteurs d'amenée 29 et 29', qui se terminent dans leurs rigoles respectives, y viennent, par l'intermédiaire de la base, du mécanisme d'alimentation et de réglage.
Un moteur électrique 30, dont la puissance vaut une fraction de cheval, est situé dans le compartiment du milieu et est agencé de manière à actionner la lampe 21 au moyen d'une courroie trapézoïdale 32 passée dans une gorge adéquate de l'arbre 250
La commande simple destinée à la lampe 21 est représentée à titre d'exemple et est susceptible de variantes suivant les cas. Le trait essentiel est que la source lumineuse, ayant la forme d'une lampe électrique à incandescence standard, est mise en rotation à une certaine vitesse et- que l'énergie électrique fournie à la lampe pendant sa rotation ne doit varier d'aucune façon du fait des variations de contact du mécanisme de transmission du courant.
Dans une réalisation pratique, il a été trouvé qu'une lampe du type photoflood, étalonnée à 250 watts, placée à une distance de 18 pouces de la bande soumise à l'essai, et tournant à 120 tours-minute, donne d'excellents résultats pour des matériaux sensibilisés d'une grande variété de rapidité grâce à un choix adéquat de la tension d'alimentation de la lampe et de la durée d'exposition.
Un exemple d'appareil de réglage convenable, apte à régler le temps d'exposition et l'intensité lumineuse, tel que celui de la fig. 6, comprend un stabilisateur de tension alimentant un autotransformateur réglable 31, destiné à alimenter en courant la lampe 21. Le circuit d'alimentation de la lampe est relié aux conducteurs du réseau 34 et 35, réglés par l'interrupteur principal 36. En parallèle avec ce circuit se trouve également le moteur 30 destiné à faire tourner la lampe 21. L'alimentation de la lampe est réglée par les contacts 37 et 38 d'un relais 40 et un voltmètre adéquat est en outre disposé en parallèle avec le filament de la lampe-21 pour indiquer la tension d'alimentation prise à l'autotransformateur 31.
Un interrupteur 39, actionné à la main, est disposé en parallèle avec les contacts 37 et 38 pour alimenter le circuit de la lampe indépendamment du fonctionnement du relais de réglage 40.
Le relais 40 fonctionne comme une minuterie en relation avec un contacteur 42, actionné par moteur. Ce contacteur consiste en un enroulement de champ 43 d'un moteur synchrone du type à pôle bagué qui actionne les contacts réglables 44 et 45 dont le premier est sollicité par le ressort 46 de manière à ouvrir le circuit lorsque le courant ne passe pas dans l'enroulement 43. Le rotor 48 de la minuterie 42 actionne la roue 49 d'actionnement du contacteur et le temps d'établissement de contact dépend de la position de réglage donnée à la roue 49 par rapport à la distance comprise entre les contacts 44 et 45. La minuterie 42 est aussi réglée par le relais 40 car des contacts 50 et 51 complètent le circuit menant du conducteur 35 à l'enroulement 43 qui est directement relié au conducteur 34.
L'excitation du relais est réglée par l'interrupteur à bouton-poussoir 52 qui relie l'enroulement du relais 40. par l'intermédiaire d'une résistance série adéquate 53,au conducteur 35, l'autre borne de l'enroulement étant reliée directement au conducteur 34. Un circuit shunte l'interrupteur 52, circuit qui est constitué par une résistance fixe 54 dont l'utilité sera exposée à propos de la description du-fonctionnement du circuit de réglage.
Lorsque le sensitomètre fonctionne, l'interrupteur 36 est fermé, ce qui branche le moteur 30 qui fait tourner la lampe 21 à une vitesse prédéterminée. Pour déterminer l'intensité lumineuse à laquelle les essais doivent être faits, le préposé ferme l'interrupteur 39 et règle le curseur 33 de l'autotransformateur 31 de manière à le placer sur l'indication de tension qui assure à la lampe 21 l'alimentation en courant requise pour l'ob-
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tention de l'énergie lumineuse désiréeo L'interrupteur 39 est alors ouvert,
ce qui éteint la lampe 21 sans déranger le réglage établie
Des bandes de matériau sensibilisé que l'on doit soumettre à l'essai sont placées dans les rainures prévues dans l'assemblage de support 12 par suite de quoi ce matériau est en contact ferme avec le coin optique y adjacento Le temps d'exposition désiré est alors établi en tournant la roue 49 jusqu'à une position généralement indiquée par des graduations adé- quates qui constituent une échelle des tempso L'interrupteur 52 est alors momentanément fermé, ce qui ferme le circuit de l'enroulement du relais 40 qui passe par la résistance 53o La valeur de cette résistance est calculée de manière à permettre à un courant suffisant de passer par l'enroulement du relais pour fermer les contacts 37 38,
50 et 51o A l'instant de la fermeture de ces contacts, la lampe 21 reçoit du courant et la minuterie 42 est mise en marcheo Lorsqu'on lâche le bouton-poussoir de l'interupteur 52, le cou- rant, passant par la résistance 54, devient moindre mais reste suffisant pour maintenir les contacts du relais en position fermée. Il s'ensuit que le courant passe dans la lampe 21 (tandis qu'en même temps, le moteur 30 la main- tient en rotation) pendant le temps que prend la roue 49 à fermer les contacts
44 et 45. Dès que les contacts 44 et 45 se ferment, l'enroulement du relais
40 est court-circuité, par suite de quoi les contacts 37, 38, 50 et 51 sont relâchés.
La minuterie est alors mise hors circuit et le circuit de la lampe est également ouverto
Le contact 44 sollicité par ressort s'ouvre également dès que manque la force motrice qui maintient la roue 49 en position de fermeture de ce contact, ce qui interrompt le court-circuit de l'enroulement du relais 40.
La résistance 54 reste en circuit avec l'enroulement du relais 40, mais le courant qui y passe est insuffisant pour actionner les contacts de ce relais, bien que ce courant suffise à maintenir les contacts fermés si le relais est excité. La séquence de fonctionnement peut être répétée à tout moment en fermant simplement momentanément l'interrupteur 520 Comme il est dit plus haut, la rotation de la lampe a lieu à une vitesse prédéterminée choisie de manière à lui faire faire au moins un tour et,de préférence, plusieurs tours pendant le temps d'exposition le plus court, pour assurer de cette manière que tout point du même plan horizontal de la surface d'exposition reçoive un éclairement total identiqueo En d'autres mots, tout éclairement inégal,
dont l'irrégularité est due à la configuration du filament ou aux ombres projetées par les supports de ce dernier, est privé de ses effets et cette intensité variable est intégrée pour donner un éclairement total uniforme pour toutes les durées d'exposition.
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