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SAWYER'S INC., résidant à PORTLAND ( E.U.A.) .
APPAREIL DE PROJECTION D'IMAGES,,
La présente invention concerne la projection des images et plus particulièrement, mais non exclusivement des images stéréoscopiques.
Plus spécialement, elle concerne la mise au point précise d'un appareil de projection d'images stéréoscopiques ou non, ainsi que dans le cas d'un projecteur stéréoscopique, la superposition avec précision sur l'écran des images des points correspondants qu'on désire des deux images stéréo- scopiques complémentairesde façon à obtenir l'effet stéréoscopique le plus parfait et le plus semblable à la réalité en imposant le moins de fatigue possible aux yeux.
Ainsi qu'il est connu, qu'il s'agisse d'imagesimmobiles ou cinématographiques, un projecteur stéréoscopique projette sur un écran ou autre surface d'observation deux images différentes, parfois dites stéréo- graphes, qui sont des reproductions de deux photographies différentes d'un même objet ou d'une même scène prises à partir de deux points légèrement différents. Pour obtenir des résultats stéréoscopiques ordinaires ou con- formes à la réalité, on prend les deux vues en deux points séparés l'un de l'autre par un intervalle sensiblement égal à l'écartement moyen des pu- pilles des yeux, qui est d'environ 65 mm et varie légèrement d'un individu à l'autre.
Dans certaines applications spéciales telles que l'établisse- ment des cartes par photographie ou les reconnaissances photographiques mi- litaires, les deux photographies de la même scène peuvent être prises à partir de points séparés l'un de l'autre par un intervalle différent de l'écartement des pupilles. Mais dans les deux cas, les deux images sembla- bles, mais légèrement différentes de la même scène, prises en des points quelque peu séparés l'un de l'autre, doivent être mises au point nettement et exactement sur l'écran de projection ou autre surface d'observation.
Si les images projetées sont sensiblement plus larges que l'écartement des pu- pilles, elles doivent se recouvrir mutuellement sur une distance suffisante pour que l'angle entre l'axe de visée partant de l'oeil gauche de l'obser- vateur et aboutissant à un point donné de l'image projetée du stéréographe de gauche et l'axe de visée partant de l'oeil droit de l'observateur et abou-
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tissant à un point correspondant de l'image projetée du stéréographe de droite soit suffisamment aigu pour éviter la fatigue des yeux.
Des dispositifs de blocage appropriés donnent la certitude qu'un des yeux de l'observateur ne voit qu'une image projetée (c'est-à- dire la reproduction de l'image prise d'un point), tandis que l'autre oeil ne voit que l'autre image projetée (c'est-à-dire la reproduction de l'image prise du second point légèrement espacé du premier point photographié), Ces dispositifs peuvent être de diverses formes déjà connues:
par exemple des obturateurs rotatifs séparés peuvent être combinés avec les yeux sé- parés de l'observateur et synchronisés avec des obturateurs rotatifs dis- posés dans l'appareil de projection, ou suivant une solution plus commode et plus simple, des dispositifs connus de polarisation de la lumière pola- risent les deux images projetéesdans deux plans différents et ces images sont observées à travers des lunettes ou filtres de polarisation de la lu- mière différents et disposés devant les yeux de l'observateur. Ces dispo- sitifs sont connus et leur description détaillée est inutile.
Pour que les deux images projetées séparéesobservéesséparé- ment par les deux yeux puissent venir se confondre dans le cerveau et donner à l'observateur l'impression d'une seule image stéréoscopique ou à trois dimensions, en lui faisant percevoir aussi nettement que possible l'effet de profondeur ou à trois dimensions, il est nécessaire que les deux images soient nettement mises au point sur l'écran ou autre surface de projection et que la mise au point des deux images soit la même ou également nette. De même, pour rendre aussi faibles que possible la fa- tigue ou les efforts imposés aux yeux, il convient que des portions appro- priées des deux images projetées se superposent avec précision.
Ce sont des caractéristiques de la mise au point précise et égale des deux images projetées et de la superposition appropriée des portions convenables des deux images qui font en particulier l'objet de l'invention.
Une solution de pratique courante dans le s projecteurs stéréo- scopiques antérieurs consiste à prévoir pour les deux objectifs de projection des deux images deux dispositifs de réglage de mise au point pouvant être manoeuvrés séparément et l'opérateur, en réglant l'appareil pour effectuer une projection, doit mettre au point le faisceau lumineux de chaque image séparément en se basant sur sa propre observation (souvent défectueuse) pour se rendre compte si les deux faisceaux séparés sont convenablement mis au point et si leur mise au point est également nette. De même, il est de pratique courante de .s'en rapporter à l'habileté et à l'expérience de l'opé- rateur du projecteur pour obtenir le recouvrement ou la superposition con- venable des deux images.
Cette solution ne donne pas satisfaction, car les différents opérateurs ont des idées différentes au sujet des points cor- respondants des deux images qui doivent Cire superposés l'un à l'autre et il ne semble pas qu'il existe un opérateur qui ait une idée nette des points correspondants qui doivent être superposés pour réduire au minimum la fati- gue des yeux observant des images moyennes sans réglage intermédiaire du projecteur au cours d'une succession de projection.
On remédie à ces inconvénients grce à l'invention qui, par un nouveau procédé et par un nouvel appareil, permet de mettre au point avec précision les faisceaux lumineux des deux images projetées avec une parfai- te netteté, par un simple réglage à peu près indépendant de l'acuité vi- suelle de l'opérateur, et permet aussi de superposer les portions convena- bles des deux images projetées de façon à réduire au minimum la fatigue des yeux de l'observateur et à maintenir constante cette superposition pendant -toute la durée d'une série de projections, sans qu'il soit néces- saire de faire varier le réglage de la superposition pendant les diverses scènes successives d'une projection cinématographique ou la projection d'une succession d'images immobiles.
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Ces résultat.?, ainsi que d'autres résultats avantageux, sont obtenus au moyen de l'appareil de la forme de construction décrite ci-après à titre d'exemple de l'invention, avec les dessins ci-joints à l'appui, sur lesquels :
La figure 1 est une élévation de face des principaux éléments d'une forme de réalisation d'un projecteur stéréoscopique suivant l'invention, dont certains éléments sont arrachés et d'autres sont représentés en coupe verticale , .
la figure 2 est une vue du même appareil en partie en plan et en partie en coupe horizontale à peu rès suivant la ligne 2-2 de la figu- re 1, la figure 3 est une coupe horizontale à peu près suivant la ligne 3-3 de la figure 1, la figure 4 est une élévation latérale du projecteur dont certains éléments sont arrachés, la figure 5 est une vue en plan d'une partie du pro je cteur, dont la portion de formation du faisceau stéréoscopique est représentée schématiquement, la figure 6 est un diagramme représentant la courbe mathé- matique que doivent suivre les centres optique s de deux groupesde lentilles d'objectifs pour mettre au point deux faisceaux stéréoscopiquesur un écran de projection à des distances différentes,
la figure 7 est un diagramme représentant une portion de la courbe de la figure 6 à plus grande échelle, la figure 8 représente schématiquement les principes sur les- quels l'invention est basée, la figure 9 représente schématiquement deux images stéréosco- piques superposées sur un écran de projection suivant l'invention, la figure 10 est une vue de face d'un support d'un viseur té- lémétrique transparent faisant partie de l'invention, la figure 11 représente schématiquement lesimages projetées du viseur télémétrique transparent de la figure 10 dans une position cor- respondant à une mise au point incorrecte de l'appareil, la figure 12 représente lesmêmesimages projetées dans leur position lorsque l'appareil est correctement mis au point,
la figure 13 est une vue de face d'une variante du viseur télé- métrique , et la figure 14 est une vue semblable d'une autre variante de ce viseur.
Les mêmesréférencesdésignent le s mêmeséléments sur toutes lefigures.
Ainsi qu'il a déjà été dit et qu'il est connu, pour obtenir un effet stéréoscopique ou à trois dimensions par l'observation de reproduc- tions en plan d'un objet à trois dimensions au lieu de l'observation de l'objet à trois dimensions lui-même, il est nécessaire de disposer de deux reproductions en plan séparées de l'objet, dont l'une représente l'objet observé dans une position et l'autre observé dans une position légèrement différente, et en outre de disposer cesdeux reproductions en plan dans une position dans laquelle l'une d'elles ne peut être vue que par un oeil et l'autre seulement par l'autre oeil de l'observateur.
Si le s deux rero- ductions en plan (c'est-à-dire lesimagesprojetées desstéréographes) sont également nettes et distinctes et si les points correspondants des deux re- productions sont séparés l'un de l'autre par un intervalle qui n'est pas su-
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périeur à l'écartement entre les pupilles des yeux de l'observateur, ou tout au moins pas beaucoup plus grand que cet écartement lesimages des deux reproductions se confondent physiologiquement dans le cerveau de l'observateur sous la forme d'une image unique stéréoscopique ou à trois dimensions ou sensiblement la même que s'il observait l'objet à trois di- mensions lui-même au lieu de ses reproductions ou images en plan.
Mais si l'une des reproductions en plan est plus trouble ou moins nette que l'autre (par exemple dans le cas où la mise au point n'est pas la même sur un écran de projection), l'effet stéréoscopique perçu par le cerveau s'atténue et dans le s cas les plus défavorables peut même complètement disparaître.
Si les points correspondants des deux reproductions en plan sont séparés l'un de l'autre par un¯intervalle plus grand que l'écartement entre les pupilles, il est nécessaire, pour mettre convenablement au point les yeux sur ces deux points correspondants, un des yeux regardant l'un des points et l'autre l'autre point, que le s yeux regardent suivant de s axes divergents au lieu d'axes parallèles ou convergents.
S'il s'agit d'une personne dont la vision est normale, et si cette divergence ne dépasse pas une valeur angulaire relativement faible (généralement 2,5 à 3 degrés), elle perçoit encore l'effet stéréoscopique ..mais au prix d'une fatigue des yeux ou desmuscles oculaires, en raison de la destruction de l'équi- libre normal délicat ou de la coordination entre l'accomodation (mise au point de la distance) et la convergence des yeux.
Si lespoints correspon- dants des deux reproductions en plan sont séparés l'un de l'autre par un intervalle égal ou inférieur à l'écartement entre les pupille s, les deux yeux peuvent se fixer exactement sur les points correspondants suivant des axes parallèles ou convergents, et les images se traduisent ou se con- fondent dans le cerveau sous la forme d'une seule image à trois dimensions en imposant aux yeux une fatigue beaucoup moindre que si leurs axes visuels sont divergents.
Mais même si les axes visuels sont parallèlesou conver- gents, les yeux éprouvent- une certaine fatigue, à moins que l'intervalle latéral maximum entre deux points correspondants des deux reproductions en plan soit assez faible pour que l'angle de convergence de deux points cor- respondants desdeux reproductions en plan rie diffère que très légèrement, sinon pas du tout, de l'angle de convergence qui correspond à l'observation dans les mêmes conditions de l'objet à trois dimensions lui-même.
Lorsqu'un observateur regarde un objet à trois dimensions lui-même et fixe son regard sur un endroit ou point particulier de cet objet, ses deux yeux regardent le même point identique (sans écart latéral évidemment) et les yeux s'accom- modent automatiquement à la fois en se mettant au point sur la distance et en ce qui concerne la convergence, de façon à faire converger lesdeux axes visuels dans-des directions dans lesquelles ils se coupent au point où l'ob- servateur a fixé son regard.
Dans tous les autres cas, s'il existe un écart entre le point où se fixe le regard de l'oeil gauche et celui où se fixe ce- lui de l'oeil droit,' la situation est évidemment anormale du fait qu'elle n'est pas conforme à l'équilibre physiologique entre le réglage de l'accom- modation à la distance et celui de la convergence, auquel l'oeil humain est accoutumé par une longue habitude et une longue pratique.
Par suite, lors- qu'il existe un écart entre les points correspondants des deux reproductions en plan, provoquant pour des yeux qui les regardent une convergence plus for- te ou plus faible que celle des yeux regardant les mêmes points de l'objet ou de la scène à trois dimensions naturels, la situation devient évidemment anormale et donne lieu à une certaine fatigue des yeux, bien qu'elle puisse être imperceptible, et cette fatigue est à peu près proportionnelle à la va- leur de l'écart entre la convergence des axes visuels regardant les repro- ductions en plan et celle des axes visuels regardant les objets réels à trois dimensions représentés par ces reproductions en plan.
Il est donc extrêmement'important (pour réduire au minimum la fatigue imposée aux yeux de l'observateur) d'établir une relation entre la convergence des axes optiques des faisceaux lumineux projetés des deux re- productions en plan d'une part, et la distance entre l'appareil et l'écran de projection d'autre part, de façon que le ou les points d'une reproduction
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se superposant exactement sur l'écran de projection au ou aux points cor- respondants de l'autre reproduction ou reproduction complémentaire.
Les considérations qui précèdent font ressortir l'importance de la question de savoir quels sont le ou les points d'une reproduction qui doivent être superposés à ou aux points correspondants de l'autre reproduc- tion. Les spécialistes reconnaîtront facilement qu'il est impossible de superposer tous les points d'une reproduction directement sur tous les points correspondants de l'autre, pour obtenir un effet stéréoscopique quelconque.
Si les deux reproductions complémentaires pouvaient être superposées en tous les points, elles ne seraient que des images doubles et non des images pri- ses en deux points légèrement différents et ne donneraient aucune impression stéréoscopique ou à trois dimensions à l'observateur.
Une de ces caractéristiques de l'invention consiste dans un nou- veau procédé de superposition de deux reproductions en plan. Il est facile de voir que tous les points de deux reproductions en plan complémentaires, situés dans un plan commun à une distance donnée de l'appareil photographi- que qui a pris les vues complémentaires peuvent être superposés avec préci- sion, mais non les points situés dans un autre plan quelconque à une autre distance quelconque de l'appareil de prise de vues, et que l'écart de ce défaut de coïncidence varie proportionnellement à la distance entre cet autre plan et le plan choisi dans lequel la superposition s'effectue avec préci- sion.
Il a été de pratique courante jusqu'à présent de superposer sur l'é- cran de projection soit les centres géométriques des images, soit leurs bords, soit lespoints des deux images qui se trouvent théoriquement à l'infini dans l'appareil de prise de vues, soit les points les plus significatifs des deux images, qui constituent le centre d'intérêt de la scène à repré- senter. Les trois premiers procédés permettent de régler une fois pour toutes l'appareil de projection au commencement de la projection, sans qu'aucun autre réglage soit nécessaire pendant la projection, mais ils ont l'inconvénient de donner lieu éventuellement à une fatigue considérable des yeux, surtout lorsqu'il s'agit d'objets situés relativement près de l'appa- reil de prise de vues.
Le quatrième procédé a l'inconvénient d'exiger une attention constante de la part de l'opérateur qui doit effectuer un nouveau réglage au fur et à mesure des progrès de la projection d'une scène à la suivante.
La présente invention n'a pas recours à ces procédés antérieurs, mais bien à un nouveau procédé qui consiste à superposer avec précision sur l'écran de projection les points des deux reproductions complémentaires qui représentent les points situés dans un plan à une distance fixe de l'appa- reil de prise de vues et choisi de façon que le degré de convergence oculai- re dans la direction de ce plan soit égal à la moyenne entre les degrés de convergence oculaire entre l'emplacement de l'appareil de prise de vues et les objets du premier plan et les objets de l'arrière-plan de l'image.
On peut démontrer géométriquement ou trigonométriquement que le degré de convergence oculaire dans la direction, d'un point quelconque à une distance finie de l'observateur est égal à la moyenne des degrés de convergence oculaire dans la direction d'un point à l'infini et d'un point situé à mi-distance du premier point. Ou en d'autres termes, si l'on désire trouver le point où la convergence oculaire est égale à la moyenne entre les convergences oculaires extrêmes dans la direction d'un point quelconque . situé au premier plan et d'un point situé à l'infini à l'arrière-plan, ce point se trouve à une distance de l'observateur égale au double de la dis- tance du point du premier plan.
Lesappareils de projection stéréoscopique, bien que servant à projeter divers types d'images, servent très souvent à projeter des scènes d'extérieurs dans lesquelles les objets du premier plan peuvent se trouver à une distance d'environ 3 m de l'appareil de prise de vues et les objets de l'arrière-plan peuvent se trouver à l'infinie du point de vue photogra- phique. De même, lorsque l'appareil de projection stéréoscopique sert à
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projeter des vues à la maison, l'écran de projection est susceptible de se trouver à une distance d'environ 3 m de l'observateur, et c'est pourquoi il y a lieu encore de choisir une distance de 3 m comme distance théorique du premier plan aux fins de l'invention.
On voit d'après les considérations' qui précèdent que si la distance du premier plan est de 3 m et la distance de l'arrière -plan est égale à l'infini, un plan situé à une distance de 6 m de l'appareil de prise de vues peut servir de plan de superposition des points correspondants des deux imageprojetées, et c'est ce plan de super- position qu'on choisit de préférence pour les projecteurs suivant le procédé de l' inve ntion .
Mais il doit être bien entendu qu'au sens le plus large de l'invention, il y a lieu de réaliser la superposition des points situés par rapport à l'appareil de prise de vues à la distance de la convergence occulaire moyenne entre les convergences oculaires extrêmes dans la direc- tion des points de premier plan et d'arrière-plan.
Bien que ce résultat le plus avantageux soit sensiblement obtenu avec cette distance de superpo- sition de 6 m dans les projecteurs à utiliser à la maison pour la projec- tion de scènes extérieures, et qu'elle permette de fabriquer en série des projecteurs identiques économiquement, il doit être bien entendu qu'au sens le plus large de l'inventipn elle a aussi pour objet la fabrication de projecteurs spéciaux convenantà la superposition des points so#réspon-
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Etant donné que la superposition des points correspondants des images stéréographiques de droite et de gauche est effectuée suivant l'invention en ce qui concerne le s objets situés à une distance fixe de l'appareil de prise de vues, il s'ensuit qu'une fois la superposition réalisée au commencement de l'opération de projection, elle reste fixe pendant toute la durée de cette opération et l'opérateur n'a pas à effec- tuer de nouveaux réglages d'une scène à l'autre lorsque la distance du centre de l'intérêt à l'appareil de prise de vues varie.
Cette superpo- sition peut être obtenue par réglage initial à la main de l'appareil de projection, ou de préférence en établissant les proportions de cet ap- pareil par rapport à l'écartement latéral des stéréographes à utiliser dans l'appareil de façon que cette superposition se réalise toujours lors-
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qu'on projette ces stéréographes, sans que d'autres mesures doivent 8tre prises pour réaliser ce réglage de la superposition. De même, le nouveau procédé de projection suivant l'invention a l'avantage important d'atténuer la fatigue des yeux dans les conditions moyennes par rapport aux autres procédés connus, ainsi qu'on peut le démontrer expérimentalement et par des considérations théoriques.
En ce qui concerne les considérations théoriques, on voit
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que si les objets dont les images atéréogralhiques projetées de droite et de gauche se superposent sur l'écran de projection sont ceux qui se trou- vent à la distance moyenne de convergence oculaire de l'appareil de prise de vues (c'est-à-dire la distance à laquelle l'angle de convergence oculaire est la moyenne des angles de convergence oculaires des objets les plus rap- prochés et le s plus éloignés), lorsque le s yeux de l'observateur se sont accommodéssur ces images superposées, l'amplitude du mouvement des yeux né-
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cessaire à 1"acccxnodation sur les images projetées respectives des objets situés à l'arrière -plan à la distance maximum et des objets situés au pre- mier plan à la distance minimum est minimum.
De marne, l'écartement latéral
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des images de droite et de gauche respectives des objets les plus rappro- chés et les plus éloignés de l'appareil de prise de vues est sensiblement le même et aussi faible que possible en ce qui concerne à la fois les objets les plus rapprochés et les plus éloignés. Si la superposition s'effectuait pour les images de droite et de gauche d'objets plus'rapprochés de l'appa- reil de prise de vues, l'écartement latéral des images de droite et de gau- che des objets à la distance minimum serait moindre mais celui des images des objets situés à la distance maximum augmenterait trop, et inversement si les objets dont les images sont superposées étalent plus éloignés de l'appareil de prise de vues.
L'écartement latéral-entre les imagesde droite et de gauche complémentaires de tous les objets (à la distance maximum et à la distance minimum de l'appareil) étant ainsi maintenu à la valeur pratique la plus faible possible, l'amplitude des mouvements des musclasoculaires d'accom- modation et de convergence qui est nécessaire lorsque l'attention est attirée d'un objet situé à une distance donnée de l'appareil sur un objet situé à une autre distance est aussi faible que possible, de sorte que la fatique des muscles et des yeux est moindre et que l'observation est aussi agréable que possible.
Ou, en d'autres termes, on peut considérer que lesyeux sont accommodés sur,des images projetées de droite et de gauche superposées avec précision d'un objet situé à une distance de convergence oculaire moyenne de l'appareil de prise de vues (cas 1).
Pans ces conditions, si l'observa- teur désire porter son attention sur un objet situé à l'arrière -plan à la distance maximum:(cas 2) ou sur un objet situé au premier plan à la dis- tance minimum (cas 3) de l'appareil de prise de vues, lesimages de droite et de gauche de ces objets dans les cas 2 et 3 ne sont pas directement superposées sur l'écran de proje ction, mais sont séparées latéralement par un intervalle tel que lorsque l'observateur.accomode dans le cas 2, l'an- gle de convergence des axesvisuels de sesyeux augmente par rapport à sa valeur dans la position du cas 1, dans la même mesure qu'il diminue en passant de la position du cas 1 dans celle du cas 3.
Il semble donc théo- riquement qu'en raison de la môme amplitude des mouvements angulaires des prunelles qui sont nécessairespour passer de l'observation d'images superposéesavec précision à celles desimages des objets situés aux dis- tance s maximum ou minimum, le procédé de sujjerposition suivant l'inven- tion est le plus naturel et le plus parfait en vue de permettre dans la pratique à un individu normal d'observer stéréoscopiquement desimages moyennes..
De même, s'il arrive que l'observateur regarde temporairement les deux imagesprojetées avec les deux yeux (par exemple en inclinant la tête lorsqu'il porte des lunettespolarisantes), lesimages lui paraissent sauter en avant et en arrière, e-n lui donnant une impression gênante et désa- gréable lorsqu'il incline la tête, surtout si l'écart latéral entre les ima- ges soit du premier plan, soit de l'arrière -plan est relativement grand.
Mais, suivant l'invention, l'écart latéral n'est grand ni entre les images des objets du premier plan ni entre celles de l'arrière-plan, de sorte que l'impression qu'il éprouve de voir les images sauter lorsqu'il incline la tête est notablement atténuée et est beaucoup moins gênante.
Les considérations théoriques qui précèdent se vérifient par- faitement par des essais effectués au moyen d'observateurs différents re- gardant des images stéréoscopiques projetéeset superposées par différents procédés. On a constaté à la suite de cesessais que pour un observateur moyen, dont la vision est normale, la fatigue desyeux est réduite au mini- mum et l'observation est assui agréable que possible en général lorsque les images superposées sur l'écran de projection sont celles des points qui se trouvaient à la distance de la convergence oculaire moyenne de l'appareil de prise de vue s.
On a encore constaté à la suite de ces essais que pour desobservateurs moyens regardant à la maison desscènes extérieure s pro-
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jetées, le choix d'une distance de 6 m de l'appareil de prise de vues à titre de distance du plan de superposition coïncide avec précision ou avec une très grande approximation avec la distance de la convergence oculaire moyenne théorique, et que ce procédé donne d'excellents résultats dans là pratique, en rendant d'une manière générale l'observation aussi parfaite, peu fatigante et agréable que possible par rapport aux autres procédés dé superposition. Ainsi qu'il a déjà été dit, le choix de la distance de con- vergence oculaire moyenne pour y effectuer la superposition, et plus spé- cialement le choix d'une distance de 6 m, sont parmi les importantes carac- téristiques de l'invention.
Les caractéristiques du procédé suivant l'invention ne con- cernent pas seulement le procédé général de superposition des images de droite et de gauche complémentaires sur l'écran de projection, mais encore les procédés particuliers au moyen desquels cette superposition est réa- lisée, et plus particulièrement le procédé particulier permettant de réa- liser cette superposition en même temps qu'une mise au point exacte de l'image ou reproduction projetée de gauche et de l'image ou reproduction pro jetée de droite.
Ce procédé consiste à monter lesdiapositives sté- réoscopiques dans le châssis de façon que les points correspondants des deux diapositives qui se superposent avec précision sur l'écran de projec- tion soient séparés l'un de l'autre dans le projecteur par un intervalle égal à l'écartement latéral des centres optiques des deux groupes de len- tilles de projection lorsqu'elles sont dans leur position de mise au point à l'infini;
, et en outre à disposer de deux diapositives correspondantes de mise au point convenant à la projection dans le projecteur et comportant des images à droite et à gauche ou des repères disposés sur une même ligne ou autre marque de repérage appropriée fixe, les repèresde droite et de gauche étant séparés dans le projecteur par un intervalle égal à l'écarte- ment latéral descentres optiques des deux groupes de lentilles de projec- tion en position de mise au point à l'infini, et encore à mettre au point simultanément les groupes de lentilles de projection de droite et de gau- che en les faisant reculer ou avancer (par rapport à la diapositive éclairée)
suivant des trajets de mise au point qui ne sont pas parallèles entre eux mais convergent l'un vers l'autre en avant de l'angle théorique approprié suivant lequel les rayons centraux du faisceau projeté de gauche et du faisceau projeté de droite viennent se couper à la distance du projecteur pour laquelle les groupes de lentilles de pro je ction sont mis au point.
En d'autres termes, les trajets de mise au point des groupes de lentilles de projection sont choisis de façon que le degré de convergence des deux faisceaux lumineux projetés soit fonction de la distance pour laquelle les groupes de lentilles de projection sont mis au point. Il en résulte que lorsque les images projetée s des lignesou points de référence des diaposi- tives de droite et de gauche sont exactement superposées l'une à l'autre sur l'écran, les deux groupes de lentilles de projection sont correctement mis au point sur l'écran de projection, et que lorsque ces deux images pro- jetées ne sont pas exactement superposées l'une sur l'autre, un des deux groupes de lentille s de projection ou le s deux ne sont pas correctement mis au point sur 1-'écran de projection.
Mais lesdeux groupes de lentillesde projection sont en liaison de fonctionnement suivant l'invention, et par suite reçoivent des mouvement simultanés et de même amplitude pendant leur . mise au point. Si donc un desgroupes n'est pas au point, les deux n'y sont pas non plus, et si l'un d'eux est au point, l'autre y est aussi.
Le procédé suivant l'invention consiste donc à projeter les imagesde référence de droite et de gauche des diapositives sur l'écran de projection, et à régler simultanément les deux groupes de lentilles de projection en les faisant reculer ou avancer, suivant le cas, jusqu'à ce que les images de droite et de gauche des points de référence coïncident exactement sur l'écran de projection.
Lorsque cette coïncidence est obte- tenue , non seulement les deux groupes de lentilles sont correctement mis au point sur l'écran, mais encore leur position est réglée de façon à superpo- ser sur l'écran les points correspondants des diapositives des stéréographes
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de droite et de gauche qui sont séparés par le même intervalle latéral que l'écartement latéral des centres optiques des objectifs de projection en position de mise au point à l'infini. les points de référence précités desdiapositives de mise au point peuvent être obtenus soit en photographiant effectivement par l'ap- pareil stéréoscopique de lignes verticales fines, soit par un procédé pouvant être dit de fabrication synthétique,
en formant les points de ré- férence sur lesdiapositives de droite et de ganses par des repèresarti- ficiels tracés sur elleset séparés par desintervalles appropriés. Les deux modes de préparation des diapositives sont conformes au principe de l'invention. Les repères de référence peuvent avoir la forme de goujons, fils ou autres éléments appropriés supportés par les bords d'une fenêtre (qu'on peut désigner d'une manière générale sous le nom de diapositive) ou de fentes dans une plaque opaque, et ne sont pas nécessairement des lignes tracées sur une plaque transparente .
L'invention a aussi pour objet un nouvel appareil simple, efficace, convenant à l'application du procédé décrit ci-dessus de l'inven- tion. Les principesde fonctionnement de cet appareil ainsi que d'autres détails du procédé de l'invention sont faciles à comprendre d'après la fi- gure 8 des dessins annexés, qui représente schématiquement en plan l'appa- reil de projection et l'écran de projection ou d'observation.
La lumière émise par lesdeux cotés d'une source lumineuse 53 à ampoule incandescente du projecteur (représenté schématiquement) est re- cueillie par deux lentilles collectrices 54, puis déviées en avant par deux miroirs ou autres dispositifs réflecteurs appropriés 55 de façon à former deux faisceaux parallèles, dirigés en avant et traversant des lentilles condensatrices respectives 56 et des écrans polariseurs 57 orientés dans des directions différentes de façon à polariser le faisceau lumineux pro- jeté de gauche dans un plan (par exemple le plan vertical) et le faisceau projeté de droite dans un plan perpendiculaire au premier (par exemple le plan horizontal).
Les deux faisceaux lumineux de projection dirigés en avant sortant des écrans polariseurs 57 traversent deux diapositivessté- réoscopiques complémentaires 51, montées dans un châssis 52 qui peut con- sister de préférence en un disque sensiblement circulaire de la forme géné- rale décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique No 2.189.285 et No 2.511.334. des 6 février 1940, et 13 juin 1950.
Les deux groupes de lentilles de projection 50 représentés schématiquement servent à projeter les faisceaux de droite et de gauche des diapositives de droite et de gauche. Pour simplifier la figure, les deux groupes de lentillesde projection de la figure 8 y sont représentés sous la forme d'une lentille biconvexe unique, mais il doit être bien en- tendu que dans la pratique chacun de ces groupes se compose de plusieurs élé- ment optiques, qui sont tous montésdans une monture ou enveloppe commune.
Le mot "lentilledésigne soit une lentille unique ou le groupe plus cou- rant de plusieurs lentille s, à moins de signification contraire résultant du contexte.
Le tracé en traits pleins des lentilles de projection 50 de la figure 8 représente schématiquement les positions qu'elles occupent lorsqu'elles sont misesau point sur l'infini, c'est-à-dire de fagon à projeter les diapositives 51 sur un écran situé à une distance infinie des lentilles de projection. Les axes optiques de projection des lentil- lesmises au point à l'infini sont désignés par 151 pour la lentille de gauche et par 152 pour celle de droite. Les deux axes optiques 151 et 152 sont parallèlesentre eux. Etant donné que des parallèles peuvent être considéréesgéométriquement comme se rencontrant à l'infini, on peut dire que les deux images projetéespar des lentilles de droite et de gau- che se superposent à l'infini.
Pour mettre au point les lentilles de pro- jection sur un écran situé à une distance quelconque finie en avant des lentille s, il faut évidemment le s avancer légèrement par rapport à leur posi-
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tion de mise au point à l'infini représentée en traits pleins. Plus l'écran est près du projecteur, plus les lentilles de projection doivent âtre dé- placée s vers l'avant, conformément aux principes connus de l'optique.
De même, si l'image d'un point choisi d'une des diapositives doit être super- posé sur l'écran à l'image du point correspondant de l'autre diapositive, les axas de projection doivent converger l'un vers l'autre, et la conver- gence doit évidemment être d'autant plus forte que l'écran est plus près du projecteur et être moindre lorsque l'écran s'éloigne du pro je cteur. Par .suite, lorsque les groupes de lentilles de projection avancent pour mettre au point les images projetées sur un écran plus rapproché, ils doivent aussi recevoir un mouvement latéral les rapprochant l'un de l'autre pour obtenir la convergence nécessaire à la superposition des images sur cet écran plus rapproché, et inversement, si on les déplace en arrière pour mettre au point les images projetées sur un écran plus éloigné,
ils doivent recevoir un mou- vement latéral leséloignant l'un de l'autre pour faire diminuer la conver- gence des faisceaux lumineux projetés et réaliser ainsi la superposition sur l'écran plus éloigné.
L'amplitude du mouvement que doit recevoir chaque groupe de lentille s en avant de sa position de mise au point à l'infini pour mettre au point l'image projectée sur un écran plus rapproché que l'infini est donnée par la formule suivante ;
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dans laquelle x désigne l'amplitude du mouvement du groupe de lentillesen avant de sa position de mise au point à l'infini, v la distance entre le centre optique du groupe de lentilles et l'écran de projection sur lequel l'image doit être mise au point, et f la longueur focale de la lentille si le projecteur comporte une lentille de projection unique ou la longueur fo- cale équivalente du groupe de lentilles si, comme d'habitude, le projec- teur comporte un groupe de plusieurs éléments de lentilles.
Pour réaliser la convergence convenable des faisceaux lumineux, les groupes de lentilles de projection doivent ,, ainsi qu'il a été dit, se rapprocher l'un de l'autre pendant qu'ils avancent, sur une distance qui, pour un éloignement donné de l'écran, est donnée par la formule
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dans laquelle y désigne la distance entre l'axe optique de la lentille et l'axe du projecteur et P désigne l'écart latéral entre les points corres- pondants des deux diapositives complémentaires de droite et de gauche dont on désire superposer les images avec précision l'une sur l'autre sur l'é- cran de projection, cet écart étant le même que la distance entre les axes optiques des deux lentille s mises au point à l'infini.
Ainsi qu'il a déjà été dit, on désire parfois augmenter ou déformer de toute autre manière la profondeur ou l'aspect de la troisième dimension des images stéréoscopiques projetées, destinées à être utilisées pour l'établissement des cartes par photographies aériennes ou reconnais- sances photographiques militaires. Mais cette déformation n'est pas sou- haitable dans les applications ordinaires des projections spectaculaires ou récréatives, et pour l'éviter, les centres des deux diapositives et les centres optiques des deux lentilles de projection mises au point à l'infi- ni doivent être séparés latéralement d'une distance sensiblement égale à l'écartement moyen des yeux, qui pour le cas présent peut être prise égale à environ 65,3 mm.
Par suite, dans l'équation qui précèee, P est constant et est égal à 65,3 si toutes les quantités sont exprimées en millimètres.
La longueur focale de la lentille ;( est également constante et peut être
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supposée égale dans le cas présent à 76,2 mm. On voit donc que dans les formulesqui précèdent, lesseules variables sont x, y et v; x et y ont de valeurs déterminées pour chaque valeur donnée de ! (distance entre le cen- tre des lentilles de projection et l'écran de projection).
En transformant l'équation (1) ci-dessus pour obtenir la va- leur de ! en fonction des autres quantités, on a :
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En remplaçant cette valeur de v dans l'équation (2) pour obte- nir l'équation de la courbe que doit suivre le groupe de lentilles pour ob- tenir la convergence désirée des rayons en même temps que la mise au point sur la distance . on a
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qui représente l'équation de cette courbe en fonction des deux variables x et y et des constantes P et f.
En substituant les constantes respectives, 65,3 et 76,2 pour P et f,l'équation devient :
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qui peut être mise sous la forme plus générale xy + 76,2y -2488 = 0 (6)
On peut donc tracer la courbe elle-même d'après. les équations (5) ou (6), ou calculer lesvaleurs simultanéesde x et ± pour diverses valeurs de v au moyen des équations (1) et (2) qui peuvent s'écrire respec- tivement :
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La courbe ainsi obtenue est représentée sur la figure 6. On voit qu'elle consiste en principe en une hyperbole rectangulaire dont les asymptotes sont y = 0 et x = 76,2.
Dans la pratique, on ne se sert que d'une petite fraction de cette courbe,dont il y a lieu de tenir compte dans la construction d'un pro- jecteur stéréoscoique de la pratique. Bien entendu, l'écran de projection ne peut pas être à une distance du projecteur supérieure à la position de mise au point à l'infini et dans la pratique cette distance n'est pas infé- rieure à une distance minimum d'environ 2,45 m. Par suite, la portion uti- le de la courbe est celle qui est comprise entre les limites de x = 0 (cor- respondant à une mise au point sur un écran à une distance infinie) et x = 2,45 mm (valeur de x lorsque v = 2440 mm, l'écran étant à une distance de 2,45 m du projecteur).
Cette petite portion de la courbe est Indiquée en x sur la figure 6 et est reproduite à beaucoup plus grande échelle sur la figure 7.
On voit que cette petite fraction de la courbe est presque une ligne droite dont la courbure est à peine visible, même lorsqu'on la trace
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à une échelle multiple de sa vraie grandeur. En réalité, sa courbure est très faible, ainsi qu'on peut s'en rendre compte en calculant la valeur de la tangente de la courbe aux points limites x = 0 et x = 2,45.
La tangente en un point quelconque de la courbe est évidemment dy donnée par dx. Soit 9 l'angle de la tangente avec l'axe des x. En pre- nant la dérivée de l'équation (6) ci-dessus, on obtient
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Ou* si l'on désire déterminer tg # en fonction de la distance v de l'écran au lieu de déterminer sa valeur en fonction de x et y, on peut pren- dre la dérivée des équations (1) et (2) et diviser la différentielle de l'équa- tion (2) par celle de l'équation (1), en obtenant ainsi
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En substituant les valeurs précitées des constantes P et ! et résolvant les équations (l), (2) et (8) pour obtenir les valeurs de x, y et pour diverses valeurs choisies de v comprises entre 2,45 m et l'infini,
on peut établir un tableau de ces valeurs comme suit :
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<tb> v <SEP> en <SEP> mètres <SEP> x <SEP> en <SEP> milli- <SEP> y <SEP> en <SEP> milli- <SEP> # <SEP> joint <SEP> correspon-
<tb>
<tb> mètres <SEP> mètres <SEP> dant <SEP> de <SEP> la <SEP> courbe
<tb>
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¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯ de la fie. 7.
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<tb>
2,44 <SEP> 2,45 <SEP> 31,6 <SEP> 21 <SEP> 54' <SEP> 19" <SEP> E
<tb>
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4,57 zizi 31,8 22 30' 18fit D 6,09 0,96 32,2 22q 40' 35" C 15,23 0,38 z,4 229 59' 1" B
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<tb> infini <SEP> 0,00 <SEP> 32,6 <SEP> 23 <SEP> 11' <SEP> 39" <SEP> A
<tb>
Ces valeurs sont indiquées sur le graphique à grande échelle de la figure 7. On voit aussi d'après la figure 7 et des valeurs du tableau ci-dessus que la portion pratiquement utilisable de la courbe est presque une ligne droite, puisqu'à une extrémité de la courbe où v = 2,43 m, # = 21 54' 19" et à l'autre extrémité de la courbe oû v est égal à l'infini, # = 2311'39", la courbure totale de cette portion de la courbe étant lé- gèrement inférieure à 1 18'.
Cette portion de la courbe est donc une ligne droite pour toutes less applications de la pratique, en considérant que la longueur de cette portion précitée de la courbe est légèrement inférieure à 2,54 mm. et que son écart maximum par rapport à une ligne droite est infé- rieur à 1 18' pour cette longueur de 2,54 mm.
Il ressort des considérations qui précèdent au sujet de la forme et des valeurs de la courbe que si, sur le diagramme de la figure 8, on déplace ensemble les lentilles 50 de projection de gauche et de droite à partir de leurs positions de mise au point à l'infini (représentée en traits pleins) suivant des trajets désignés respectivement par 153 et 154 et correspondant aux portions pratiquement utilisables de la courbe préci- tée, on obtient automatiquement sur un écran situé à une distance donnée quelconque du projecteur et sur lequel les lentilles de projection sont mises au point, la convergence correcte, de sorte que non seulement les ima- ges projetées sont mises au point avec précision sur l'écran, mais encore les deux images projetées par les lentilles de projection de droite et de gauche se superposent avec précision de la manière voulue.
Lorsqu'on fait
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avancer les lentilles de projection suivant les trajets 153 et 154, elles ne basculent ni ne -tournent, leurs axes optiquesrestent parallèles entre' eux, mais se rapprochent, Il en résulte finalement que les rayons centraux des faisceaux lumineux projetés sont déviés en dedans'en sa rapprochant l'un de l'autre et en suivant des trajets indiqués à peu près par les droi- tes en traits mixtes 155 et 156, qui ne doivent être considérées que sous forme schématique ou à titre d'exemple et non comme représentant le trajet effectivement suivi par les rayons centraux.
Un projecteur stéréoscopique construit dans la pratique d'après les principes précités et fonctionnant suivant les procédés précités est décrit ci-après avec les figures 1à 5 à l'appui.
Le projecteur comporte un bâti approprié comprenant une plaque de base horizontale 10. Deux plaques 11 sont montées à coulisse sur la sur- face supérieure horizontale de la plaque 10 et comportent chacune une colo- nne ou nervure verticale 12 qui supporte le support ou enveloppe 13 du groupe des lentilles, contenant la monture réglable 14 de la lentille elle-même.
La position de la monture 14 n'est réglable dans le support 13 qu'en vue du réglage initial à l'usine ou autre réglage correspondant pour amener les deux groupes de lentilles de droite et de gauche dans des positions relati- ves appropriées, et une fois ce réglage effectué, la monture 14 reste fixe dans son support 13, le réglage de la mise au point et de la convergence s'effectuant en faisant coulisser les plaques 11 sur la surface supérieure de la plaque 10.
Il y a lieu de remarquer qu'en raison de la précision de la mise au point qui peut être obtenue suivant l'invention, il y a intérêt à monter dans le projecteur en question des groupes de lentilles de qualité supérieure et parfaitement corrigées. Etant donné que dans les projecteurs ordinaires, la mise au point doit s'effectuer au jugé par 111 opérateur , cette mise au point dans les conditions les plus avantageuses est tellement incertaine et variable qu'il n'y a généralement aucun intérêt à employer des lentilles de projection coûteuse s.
Mais, dans le cas présent oû une mise au point absolument précise est facile à obtenir par un opérateur quelconque, d'intelligence moyenne, même ne possédant pas d'acuité visuelle particuliè- re, le choix de groupes de lentilles de projection parfaitement corrigées, et par suite coûteuses, se justifie complètement.
Chaque plaque à coulisse 11 de support des lentilles comporte un goujon ou tige 15 dirigé vers le bas (figures 1 et 2), qui passe dans un trou 17 de la plaque 10 avec un large jeu lui permettant un mouvement latéral d'assez grande amplitude. Une plaque de poussée 18 entourant la tige 15 s'applique contre la surface inférieure de la plaque de base 10, contre laquelle elle est fortement poussée vers le haut par une rondelle élastique 19 retenue d'une manière appropriée sur la tige 15 au voisinage de son extrémité inférieure.
L'extrémité inférieure de la tige 15 comporte une portion 20 de section réduite qui pénètre dans une échancrure 21 (figure 3) d'un levier de commande 22, et il existe deux de ces leviers dont chacun comporte aussi une échancrure 23 qui oscille respectivement sur une portion de support 24 de section réduite d'axas qui comportent des têtes 25 et des portions prin- cipales de support 26, toutes deux de plus grand diamètre que les portions de portée 24 de diamètre réduit.
La longueur axiale de chaque portion de diamètre réduit 24 entre les portions 25 et 26 n'est égale qu'à l'épaisseur du levier 22, plus un jeu très étroit, de façon à limiter le mouvement du levier 22 à un plan horizontal parallèle à la plaque de base 10. La portion de section réduite 24 d'un des axes est à un niveau légèrement différent de celui de la portion de section réduite 24 de l'autre tige, de sorte que les deux leviers 22 oscillent dans des plans légèrement décalés dans le sens vertical l'un par rapport à l'autre, quoique très voisins et à peu près en contact entre eux.
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Ces éléments de support ou tiges 24, 25, 26, sont montés sur une plaque 27 qui, de son côté, est montée par des vis 28 sur les extrémités inférieure s'de pattes en une seule pièce ou de manchons d'écartement sépa- rés 29, dirigés vers le bas à partir de la surface inférieure de la plaque 10 qui le s supporte.
Une vis de réglage 36, comportant à une extrémité antérieure un bouton molleté 35 facilement accessible, se visse dans un trou taraudé d'une des pattes de support antérieures 29 (figure 3) et comporte une portion cylindrique lisse 37 passant dans un trou de portée lisse de la patte de support postérieure 30.
L'extrémité postérieure de cette vis de réglage est coupée à angle droit et s'applique contre les extrémités arrondies 38 de commande des deux leviers de réglage 22, de sorte que lorsqu'on fait tourner la vis d'avant en arrière, les extrémités centrales se' recouvrant de ces leviers sont poussées en arrière, en faisant osciller les leviers' dont les échancrures 21 viennent ainsi en avant et font venir en avant les tiges 20 qui pénètrent dans ces échancrures, ainsi que les supports des lentilles 11, 12, 13 qui sont accouplés avec ces -tiges 20 et actionnés par elles.
Les deux leviers 22 comportent des queues 40, dirigées en ar- rière et accoupléesentre elles par un ressort à boudin de tension 41 qui a tendance à faire tourner ces leviers en permanence dans une direction dans laquelle les extrémités 38 sont maintenues contre l'extrémité postérieure de la vis 360 Par suite, lorsqu'on fait avancer la vis 36, les ressorts 41 font osciller les leviers 22 en sens inverse de leur mouvement provoqué par le mouvement en arrière de la vis 36, et font revenir les supports des lentilles en arrière aussi loin que le permet la position de la vis de ré- glage 36.
Pour guider les mouvements des plaques de montage 11 des groupes de lentilles .sur la surface supérieure de la plaque de base 10, de façon à leur faire suivre avec précision leur trajet théorique lorsqu'on fait tour- ner la vis de réglage 36 dans un sens ou dans l'autre, les plaques de mon- tage 11 comportent des tiges de guidage dirigées vers le bas et qui pénè- trent avec précision dans des fenêtres de guidage découpées avec précision dans la plaque 10. Ces fenêtres de guidage sont formées de préférence, mais non nécessairement, par des prolongements en sens inverses du trou 17 dans lequel passent les tiges 15. Ces fenêtres de guidage ainsi formées sont désignées par 45 sur la figure 2.
Pour que les axes optiques des grou- pes de lentilles restent toujours parallèles entre eux et afin d'empêcher tout mouvement de rotation intempestif pendant leur mouvement de déplace- ment, il convient de donner à ces fenêtres 45 une longueur considérable et de faire pénétrer deux goujons de guidage de chaque groupe de lentilles dans des parties de la fenêtre 45 situées à une assez grande distance l'un de l'autre, ainsi- que l'indique la figure 2. Bien que l'amplitude maximum du mouvement le long de ici fenêtre de guidage soit d'environ 2,54 mm, ainsi qu'il a été dit, la longueur de la fenêtre est beaucoup plus grande.
Un des goujons de guidage 46 se dirige vers le bas à partir de la plaque à coulis- se 11 dans la fenêtre 45 au coisinage de son extrémité postérieure et l'autre goujon de guidage, également désigné par 46, se dirige vers le bas dans la fenêtre de guidage au voisinage de son extrémité antérieure. Chacun des goujons de guidage comporte de préférence un galet trempé qui s'applique exactement contre les parois latérales opposées de la fenêtre 45.
Il doit être bien entendu que les branches antérieure et posté- rieure de la fenêtre 45 ne constituent pas des prolongements successifs des portions de la courbe théorique précitée, mais plutôt les répétitions de la même portion de la courbe, dont les points correspondants sont simplement décalés entre eux d'une distance égale à l'intervalle entre les deux tiges de guidage 46, à la fois dans la direction de l'axe optique et dans la direc- tion perpendiculaire à cet axe.
Si les tiges 46 sont décalées de façon à se trouver sur la même ligne dans la direction de la fenêtre de guidage,
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les branches antérieure et 'postérieure de la fenêtre de guidage sont sensible- ment dans le prolongement lûne de l'autre et peuvent être formées facilement et économiquement par la même opération de fraisage' ou' autre opération analogue 'de formation d'une fenêtre.
Dans la pratique, l'amplitude maximum du mouve- ment de chaque tige de guidage 46 dans sa portionde la fenêtre est d'envi- ron 2,54 mm, ainsi qu'il a déjà été dit, et par conséquent' dans la pratique il est à peu près sans importance que la fenêtre 45 ait exactement la forme de la courbe théorique sur cette longueur de' 2,54 mm ou une forme parfaite- ment rectiligne, faisant l'angle 9 convenable avec l'axe optique central du projecteur.
Si la fenêtre a une forme rectiligne au lieu d'une forme légè- rement courbe, son angle 9 est égal à la moyenne entre lesvaleurs extrêmes de l'angle # du tableau précité et même si la fenêtre est rectiligne, 'la précision de la mise au point de la convergence qu'on peut obtenir àvec le projecteur suivant l'invention est de beaucoup supérieure à celle qu'on peut obtenir avec un projecteur antérieur et constitue un progrès notable, donnant satisfaction dans toutes les applications de la pratique. Mais on obtiendrait un léger avantage théorique en donnant à la fenêtre 45 la forme théorique exacte de la courbe précitée au lieu d'une forme rectiligne.
On voit que dans ces conditions, lorsque l'écran de projection se rapproche du projecteur, on tourne le bouton 35 de la vis de réglage 36 dans une direction provoquant le mouvement de la vis en arrière, de façon à exercer par l'extrémité postérieure de la vis une poussée contre les deux leviers de réglage 22 et à lesfaire tourner à l'encontre de l'action du ressort 41. Les bords postérieurs des échancrures21 des deux leviers s'ap- pliquent contre les côtés postérieurs des tiges 20 et font venir en avant les montures respectives 11, 12, 13 des lentilles, qui sont accouplées aux tiges respectives, en provoquant ainsi simultanément des mouvements de même amplitude des deux monture s.
Pendant que les montures viennent en avant', elles suivent un trajet ou lieu géométrique déterminé par la fonce des fe- n&tres 45 de la plaque de base 10, qui est celle de la'courbe théorique de la figure 7, ainsi qu'il a déjà été dit. Pendant que les groupe s"de len- tilles viennent en avant, de fagon à mettre au point avec précision sur un écran de projection de plus en plus rapproché, ils regoivent aussi un mou- vement latéral en dedans ou les rapprochant pour réaliser la convergence convenant à la superposition, de sorte que, quelle que soit la distance de mise au point des images, les images de droite et de gauche se superposent convenablement.
Les détails nécessaires de la courbe du mouvement ont été cal- culés ainsi qu'il a déjà été dit, jusqu'à une distance théorique infinie de l'écran. Même dans les grands théâtres, la distance de projection n'est guère supérieure à 30 ou 60 m et dans le cas de la projection à la maison (à laquelle le projecteur est spécialement destiné) la distance moyenne de projection est généralement d'environ 4,50 à 6,0 m et ne dépasse guère 9,0 m.
Pour toutes ces distances de projection, on peut obtenir facilement une très grande précision de mise au point et de superposition, et on voit que la dif- férence entre une ligne droite et une courbe théorique des fenêtres de gui- dage 45 est négligeable.
La figure 2 ne représente qu'une des fenêtres de guidage 45, car l'autre est couverte par la plaque 11. Il est facile de voir évidemment que l'autre fenêtre de guidage de l'autre groupa de lentilles de projection est symétrique et semblable à celle qui est représentée et converge vers l'axe central du projecteur et vers l'avant, comme la fenêtre 45 représentée.
Les positions relatives des deux fenêtres sont indiquées schématiquement par lesdroites 153 et 154 de la figure 8.
Lesautres caractéristiques optiques du projecteur, outre cel- les qui sont décritesspécialement ci-dessus avec les figures 1 à 5 à l'appui, peuvent être sensiblement les mêmes que celles qui ont déjà été indiquées à propos de la figure 8, les éléments 53 à 57 de la figure 5 étant les mêmes que les éléments déjà décrits et désignés par les mSmes références sur la figure 8.
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Le projecteur comporte aussi de préférence une plaque de chas- sis verticale 161 entre le s filtres polariseurs 57 et les groupes de lentilles de projection, cette plaque supportant un porte-disque 66 qui supporte le dis- que précité de forme connue, sur lequel sont montées plusieurs paires de dia-- positives stéréoscopiques et qui est monté à rotation autour de l'axe d'un ar- bre tronqué 67 au moyen d'un levier oscillant de commande 68, en saillie sur un côté dé l'appareil et facilement manoeuvrable à la main. Cesdisques de support de plusieurs paires de diapositives stéréoscopiques complémentaires se trouvent dans le commerce et sont connus couramment sous le nom de passe- vue s rotatif.
La mise au point de précision s'effectue au moyen d'un faux disque ou disque de mise au point 60 (figure 10), qui porte deux diapositi- ve s complémentaires 61 et 62 sur lesquelles sont tracées respectivement deux lignes verticales fines 63 et 64. De préférence, ces lignes sont des images photographiques de fils de couleurs différentes, la ligne 63 repré- sentant par exemple un fil jaune et la ligne 64 un fil bleu.
Lorsque le projecteur est mis au point à l'infini et est dirigé vers un écran de projection situé à une distance finie du projecteur, les ima- ges des diapositives 61 et 62 apparaissent sur l'écran en se recouvrant en partie, mais les lignes de référence 63 et 64 sont séparées par un interval- le latéral, comme représenté sur la figure 11.
Lorsqu'on tourne la vis de réglage de la mise au point afin de mettre le projecteur au point pour la distance à laquelle se trouve l'écran de projection, les lignes de référence 63 et 64 se rapprochent de plus en plus l'une de l'autre, jusqu'à ce qu'el- les se superposent exactement au moment oû la mise au point est correcte, ainsi que l'indique la ligne unique 65 de la figure 12. Cette superposition est facile à observer par l'opérateur, même si leslignes 63 'et, 64 sont des lignes noires, mais si ellessont respectivement de couleur jaune et bleu, comme dans la forme de réalisation adoptée de préférence, l'opérateur apergoit une ligne de couleur verte 65 au moment où. les deux lignes se su- perposent exactement.
En rendant les lignes 63 et 64 aussi fines que pos- sible, le réglage des objectifs peut s'effectuer avec une telle précision qu'on peut découvrir un écart ne dépassant pas 25 ou 50 mm sur une distance de l'image de 6 m, car une fine marge de jaune ou de bleu apparaît d'un cô- té de la ligne verte.
Pour monter avec précision les diapositives des lignes de ré- férence dans le projecteur et réaliser ainsi le maximum de précision de la mise au point, le faux disque 60 qui porte les diapositives de mise au point comporte une encoche de repérage 69 (figure 10) qui coopère avec un élément du projecteur de façon à assurer la précision de l'orientation du disque, ainsi qu'un trou central 70 dans lequel pénètre un goujon de centrage ou un arbre tronqué (tel qu'il est désigné schématiquement par 67 sur la figure 4) de façon à centrer le faux disque avec précision.
Il peut aussi comporter les marnes trous d'avancement 71 (figure 10) que comportent les disques passe-vues stéréoscopiques ordinaires du type destinés à être utilisés dans le projecteur suivant l'invention, et dans lesquels pénètrent successivement les pattes d'avancement rotatives actionnéespar le levier d'avancement 68 qui fait tourner le disque d'une fraction de tour pour amener en coïncidence avec les axes optiques des faisceaux lumineux les'paires d'images stéréoscopiques successives, montées sur les disques passe-vues, mais généralement pas sur le faux disque de mise au point.
Au lieu d'effectuer la mise au point au moyen des diapositives qui comportent des lignes de référence 63 et 64 (noiresou de couleur) il est possible suivant l'invention d'employer des lignes de référence d'autres formes ou des points dont les images projetées doivent être superposées sur l'écran pour effectuer une mise au point précise. Par exemple, la fi- gure 13 représente un coulis se au 80 qui peut âtre monté en permanence sur une glissière latérale appropriée dans le projecteur. Le coulisse au compor- te à une extrémité une fenêtre 81 de forme allongée et à l'autre extrémité une échancrure 82.
Une tige 83 se dirige vers le haut à partir du bord in-
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férieur de la fenêtre 81 au voisinage de son extrémité du côté troit, et une tige 84 se dirige vers le bas à partir du bord supérieur de l'échancrure 82, également au voisinage de son extrémité du coté droit. Lorsqu'on désire mettre le projecteur au point, on pousse le coulisseau 80 vers la gauche de la figure 13, de façon à amener les tiges 83 et 84. au centre dés deux faisceaux lumineux projetés; puis on met au point en manoeuvrant la'vis de réglage 36 jusqu'à ce que les images projetées des tiges 83 et 84 soient exactement en face l'une de l'autre en se prolongeant verticalement, sans décalage latéral appréciable.
Le projecteur est ainsi exactement au point sur l' écran. Puis on pousse le coulisseau vers la droite sans le faire sor- tir complètement du projecteur jusqu'à ce que les tiges 83 et 84. sortent latéralement du champ, après quoi on fait monter un disque passe-vues dans le projecteur et commence la projection et l'observation des images stéréo- scopique s.
La figure 14 représente une autre variante à peu près analogue, qui consiste dans un coulisseau 91 pouvant être également monté en permanence dans le projecteur et comportant une fenêtre 92 et une échancrure 93 à une extrémité. La fenêtre 92 et la partie de gauche de l'échancrure 93 peu- vent être amenées en coïncidence avec les faisceaux lumineux projetés en poussant le coulisseau 91 vers la droite de la figure 14 afin de permettre la projection des images stéréoscopiques. Pour mettre le projecteur au point, on pousse le coulisseau vers la gauche, en amenant ainsi dans les faisceaux lumineux une fente verticale 94 qui se trouve légèrement à droite de la fenêtre 92 et un fil fin 95 disposé dans l'échancrure 93 au voisinage de son extrémité du coté droit.
Puis on règle la mise au point jusqu'à ce que l'image projetée du fil 95 coïncide exactement avec le faisceau lumineux projeté par la fente 94. Le projecteur est ainsi exactement au point. En poussant le coulisseau 91 vers la droite dans sa position de non fonction- nement, on peut commencer la projection des images stéréoscopiques.
Le dispositif à tiges 83 et 84 ou le dispositif à fente et fil 94 et 95 peuvent être montés dans un disque spécial de mise au point, d'une ma- nière générale semblable au disque passe-vues 60 de la figure 10, et qu'on monte dans le projecteur lorsqu'on désire le mettre au point et qu'on enlève une fois cette opération effectuée et que les images sont en cours de pro- jection, au lieu de les installer dans un coulisseau monté en permanence dans le projecteur. De même, le dispositif à traits de couleur 63 et 64 peut être installé dans un coulisseau monté en permanence au lieu de l'être dans un disque amovible.
On voit que les traits 63,64, les tiges 83, 84 ou la fente 94 et le fil 95, suivant le cas, servent, lorsqu'ils sont disposés dans le projecteur, de dispositifs viseurs télémétriques qui fonctionnent d'après le principe de la triangulation, de sorte que la superposition de ces li- gnes ou points de référence est réalisée lorsque et seulement lorsque les objectifs de projection sont mis au point pour la distance exacte qui les sépare de l'écran de projection.
On voit aussi que, bien que ce dispositif de mise au point soit particulièrement utile et intéressant dans un projecteur stéréoscopique, il peut aussi servir très avantageusement à la mise au point précise d'un projecteur ordinaire non stéréoscopique, projetant des vues immobiles ou cinématographiques.
Un projecteur non stéréoscopique comportant la dispo- sitif de mise au point suivant l'invention comporterait un second objectif de projection supplémentaire, disposé latéralement d'un côté de l'objectif de projection principal ou normal, de la même manière que le projecteur stéréoscopique comporte deux objectifs de projection séparés l'un à coté de l'autre, Les deux objectifs seraient en liaison de fonctionnement de façon à recevoir des mouvements de mise au point simultanés suivant des trajets convergents vers l'avant suivant un angle approprié, comme dans le cas du pro- jecteur stéréoscopique.
Une fois la mise au point effectuée avec précision, on masque le faisceau lumineux passant par l'objectif supplémentaire ou on l'éteint s'il existe deux sources lumineuses séparées, et on projette les vues
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par l'objectif principal comme s'il était le seul et si la lentille de pro- jection supplémentaire (qui ne sert qu'à la mise au point) n'existait pas. ' En fait, le projecteur stéréoscopique suivant l'invention peut être utilisé de cette manière, sous forme de projecteur non stéréoscopique, en disposant les diapositives des images dans l'un des faisceaux lumineux projetés et en masquant l'autre faisceau lumineux.
Ainsi, la description du projecteur stéréoscopique suivant l'invention indique aussi la manière dont l'invention peut avantageusement être appliquée à un projecteur non stéréoscopique.
Il y a lieu de remarquer aussi que la convergence des faisceaux lumineux de mise au point ou de pro jection des imagesdépend de l'écartement latéral des deux objectifs de projection par rapport à l'écartement laté- ral des deux diapositives. Bien que cette solution soit adoptée de préfé- rence il n'est pas absolument nécessaire que les deux objectifs se rapprochent en dedans de l'axe central du projecteur pendant leur mouvement en avant.
Le trajet ou fenêtre de guidage d'un des objectifs pourrait être parallèle à l'axe central du projecteur et le trajet ou fenêtre de guidage du second objectif ferait alors un angle deux fois plus grand avec l'axe central, et la distance ( - y) pour une valeur donnée de x serait deux fois plus grande que si l'angle de convergence des deux objectifs en dedans vers l'axe central était le usas.
Quel que soit le plan de superposition choisi, c'est-à-dire quelle que soit la distance entre l'appareil de prise de vues et les objets dont les imagesprojetées doivent se superposer sur l'écran de projection, si l'on désire réaliser une mise au point précise en appliquant le principe du viseur télémétrique de l'invention, les éléments de référence de la mise au point (63 et 64, 83 et 84 ou 94 et 95,suivant le cas) doivent être sé- parés latéralement l'un de l'autre par un intervalle égal à l'écartement latéral des axes des objectifs de projection dans leur position de mise au point à l'infini, pour réaliser une superposition de précision suivant l'invention, les points correspondants des deux stéréographes de droite et de gauche dont les images doivent être superposées,
doivent être séparés latéralement par un intervalle égal à l'écartement latéral entre les axes des objectifs de projection dans leur position de mise au point à l'infini.
En d'autres termes, si l'on désire (ainsi qu'on le préfère) superposer les images projetées des points ou objets qui se trouvent à une distance de 6 m de l'appareil de prise de vues, on monte les deux stéréographes complé- mentaires dans le disque ou châssis de support des diapositives de façon que les deux images diapositives d'un point situé à une distance de 6 m de l'appareil de prise de vues soient séparées latéralement par un intervalle égal à l'écartement latéral des objectifs mis au point à l'infini.
Si les deux stéréographes complémentaires sont montés plus près l'un de l'autre, les images qui se superposent sur l'écran de projection sont celles de points situés dans un plan plus rapproché de l'appareil de prise de vues, tandis que si les deux stéréographes complémentaires sont montés plus loin l'un de l'autre, les images qui se superposent sur l'écran de projection sont celles de points situés dans un plan plus éloigné de l'appareil de prise de vues.
Les personnes peu familiarisées avec les principes de la sté- réoscopie pourront se rendre un peu mieux compte des problèmes de la super- position en considérant la figure 9, qui représente schématiquement les ima- ges projetées des stéréographes ou images stéréoscopiques complémentaires de droite et de gauche d'une scène d'extérieur, superposéessur un écran de projection. La superposition est exacte au point 59 qui est l'image d'un point situé à une distance de 6 m de l'appareil de prise de vues au moment de la prise des deux vues stéréoscopiques. les images de droite et de gau- che de l'arbre et du buisson à droite et à gauche du point 59 sont également superposées exactement, car ils se trouvent aussi à 6 m de l'appareil de prise de vues.
Mais, en ce qui concerne les objets de l'arrière plan, tels qu'une chaîne de montagne,l'image prise par l'objectif de gauche de l'ap- pareil et projetée par l'objectif de gauche du projecteur est déplacée à gauche comme l'indique le tracé en traits pleins, par rapport à l'image prise
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par l'objectif de droite de l'appareil et projetée par l'objectif de droite du projecteur comme l'indique le tracé en pointillé. De même, les deux rochers du premier plan sont déplacés dans l'autre sens, 'les Images prisés
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par l'objectif de gauche de ' apareil et projetées'par l'objectif de'gauche du projecteur et qui sont représentées en traits pleins, sont déplacées à droite des images correspondantes, représentées en pointillé,
prises par l'objectif de droite de l'appareil et projetées par l'objectif de droite du projecteur.
L'effet stéréoscopique est encore obtenu si l'on choisit pour effectuer la superposition exacte des images une certaine distance autre que la distance adoptée de préférence de 6 m, mais il en résulte généralement une plus grande fatigue des yeux et on donne la préférence à la distance de superposition de 6 m suivant l'invention, pour réaliser une projection aussi agréable que possible et une fatigue minimum des yeux d'un observateur moyen d'images projetées moyennes, pour les raisons indiquées ci-dessus.