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La présente invention a pour objet la projection n relief et -la copie en relief de photographies enregistrées en relief sur films gaufrés, par applications nouvelles d'une technique générale anciennement décrite déjà par le demandeur pour les écrans de projection dans son brevet français n
783.759 du 24 mars 1934 et dans ses deux prmières additions n 47.121 du 24 septembre 1935 et n 48.055 du 13 juin 1936.
Elle concerne principalement, mais non exclusivement, les petits et moyens écrans à observer par transparence.
Elle consiste en premier lieu, suivant la technique générale invoquée, un écran de projection comportant une partie amont et une partie aval séparées par une surface plane diffu- gante, dans l'emploi, disposés dans chacune des parties amont et aval de l'écran, d'assemblages particuliers de deux ou de ' plusieurs systèmes optiques de forme plane dits "sélecteurs" dans ce qui suit (déjà connus quant à leur fonction optique),
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chacun de oes sélecteurs, - constitué de lentilles généraleraent plan-cylindriques longues et étroites, jointives à un pas déterminé constant, - étant obtenu par exemple par moulage d'une feuille de matière plastique parfaitement transparente et d'indice de réfraction donné,assez épaisse et rigide,ou mince et collée sur support plan, rigide et transparent,
glace plane par exemple. les assemblages de deux ou plusieurs de ces tels sélec- teurs,disposés au parallélisme des génératrices généralement verticales de leurs lentilles cylindriques établies au même pas sur les différents sélecteurs, ces séleoteurs étant parallèles entre eux sous écartements déterminés, sont qualifiés dans ce qui suit "blocs multicellulaires". la présente invention a pour objet, en premier lieu, de pallier toutes les difficultés rencontrées pour l'établissement des parties amont et aval décrites anciennement dans de tels écrans par différents moyens principalement:
1 en simplifiant et uniformisant les types des sélecteurs et les combinaisons des sélecteurs optiquement conjugués entre eux dans un même bloc multicellulaire, et
2 en prévoyant l'introduction d'organes optiques et mécaniques simples, pour permettre le réglage facile et l'adaptation d'un écran de modèle standard aux conditions d'observation particulières à chaque installation. la présente invention a pour objet, en second lieu, l'obtention par projection d'agrandissements de photographies de petit format enregistrées en relief sur films gaufrés.
Pour assurer dans la constitution des blocs multicellu- laires les simplifications et améliorations énumérées ci-dessus relativement aux dispositifs anciennement décrits, la présente invention consiste, d'une part à rapprocher deux sélecteurs dont les lentilles cylindriques parallèles se font..face par .leurs courbures de rayons égaux éventuellement mais de signes contraires, à tel écartement faible et réglable que l'on
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désire, de manière à obtenir un bloc multicellulaire dans lequel, par couple de lentilles cylindriques se faisent face, la longueur focale résultante soit plus grande dans la propor- tion voulue que celle des lentilles de chaque sélecteur considéré seul.
Le réglage précis de l'écartement de deux sélecteurs du bloc pour obtenir un tel résultat peut être automatique si les rayons de courbure choisis pour les lentilles des deux sélecteurs sont inégaux et de grandeurs telles qu'ils permettent d'assembler ces deux sélecteurs au contact des arêtes respecti- vement en saillie et en creux de leurs lentilles cylindriques; cette forme d'exécution d'un bloc permet en outre des com- binaisons où la longueur focale,résultante peut être négative.
L'invention consiste d'autre part, et dans le même but que ci-dessus, à intervertir d'ordre des espaces air et matière réfringente des combinaisons que l'on vient de définir, et, à cet effet, à utiliser deux moules dont les cannelures cylindriques sont au même pas et de courbures contraires, de ' même rayon ou non, au moulage d'une seule et même feuille de matière plastique, les arêtes desdites cannelures étant placées exactement en regard les unes des autres dans les deux moules.
L'invention consiste aussi, à faire baigner les lentilles cylindriques d'un sélecteur isolé, dans un bain liquide d'indice choisi, de manière à constituer un bloc de deux sélecteurs dont les lentilles aient rigoureusement même courbure et soient placées en intime contact par leurs faces cylindriques.
Ces deniers blocs, permettent avec une précision très grande - par suite de l'écartement rigoureusement nul de leurs faces cylindriques et du réglage précis de l'indice du liquide, ou du vernis se substituant à ce liquide - d'assurer au bloc ainsi caractérisé la longueur focale voulue.
L'invention consiste encore, dans le but de munir l'écran de moyens de réglage simples à disposerons lentille plan- convexe en matière d'indice choisi dans l'espace compris entre
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le bloc amont de l'écran et la surface diffusante et à agir sur la position de cette lentille,- dont les génératrices sont parallèles à celles des lentilles cylindriques des sélecteurs.,
Le dessin annexé à la présente demande, donné seulement à titre d'exemple, permet de bien comprendre l'invention.
la figure 1 représente, en coupe par un plan perpendicu- laire aux génératrices de ses lentilles cylindriques et à grande échelle pour ces lentilles, une faible portion d'un bloc multicellulaire, couple de deux sélecteurs se faisant face, dont les lentilles cylindriques convexes et concaves, respecti- vement établies au même rayon et au même pas, sont placées à un écartement faible bien déterminé de l'un à l'autre sélecteurs. la figure l.a représente un bloc analogue, mais dans. lequel les deux rayons de courbure des sélecteurs sont inégaux. la figure lb une variante dans laquelle sont intervertis 'les espaces respectivement occupés par la matière réfringente ! et par l'air (le sens de la lumière étant de préférence ren- versé relativement à celui adopté pour les autres figures).
la figure 2 représente une faible portion d'un bloc simple, couple de sélecteurs, l'un étant solide, l'autre pouvant être liquide, les deux matières d'indices différents étant placées en contact intime. la figure 3 représente, pour une faible portion toujours, ' un bloc multicellulaire constitué d'un tel bloc R1 oonforme à la figure'2 et d'un sélecteur R2 dont les lentilles sont con- -caves et à l'air libre par exemple. la figure 4 représente un écran complet, lesrdivers blocs étant établis tous comme figure 2, l'ensemble comprenant la surface diffusante P qui sépare les deux parties amont et aval de l'écran..
, .la figure 5 représente à petite échelle un écran oomplet ' constitué comme 'sur la figure 4., écran qui est encadré de deux
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lentilles A et B, plan-sphérieque et Creuses remplies d'un liquide d'indice choisi pour chacune. la figure 6 représente, à grande échelle encore pour les lentilles cylindriques des sélecteurs, un tel écran mais comportant une lentille convergente C, plan-cylindrique de préférence, entre la partie amont et la surface diffusante, les génératrices de cette lentille étant parallèles à celles des lentilles des sélecteurs, lentille dont la position est réglable entre le bloc amont et la surface diffusante de l'écran.
Dans ce qui suit on convient de qualifier convergent ou divergent le sélecteur (ou le bloc) dont les lentilles (ou combinaisons de lentilles) ont une longueur focale (ou une longueur focale résultante) positive ou négative.
Sur la figure 1, S1 et S2 sont, coupées par un plan perpendiculaire aux génératrices de leurs lentilles cylindriques, de très petites portions de deux sélecteurs mis en regard dans ' un bloc conformément à l'invention. Ces lentilles ont même indice N1, même rayon de oourbure r en valeur absolue, et elles sont convexes sur S1 concaves sur S2, au même pas P leurs faoes courbes étant oentrées dans ce plan. Les longueurs focales dans l'air de ces lentilles sont respectivement Fc et fD égales en valeur absolue et de signes contraires.
Si, suivant les notations classiques en optique géométrique du premier ordre, le sens positif étant celui de la lumière indiqué par une flèched est l'éoartement entre le plan princi- pal image hi du premier sélecteur S1 et-le plan principal objet ho du second sélecteur S2; si A = Fc + fD - d est l'éloigne- ment entre le foyer objet de S2 et le foyer image de S1, chaque couple de'lentilles optiquement conjuguées dans le bloc a une longueur fooale résultante dans l'air, fC et fD étant pris avec leurs signes, dont l'expression s'écrit de manière classique :
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EMI6.1
F est donc positif si A est négatif .
Une valeur mesurable de d permet de donner une valeur positive à F telle que le rapport 7 = k soit assez grand.
Soit un exemple chiffré : r = 1,33 mm. pour la courbure des lentilles cylindriques, p = 1 mm. pour le pas de ces len- tilles sur l'un et l'autre sélecteur. Soit n1- 1,49 l'indice de réfraction de la matière constituant les sélecteurs, on a, par l'expression connue:
EMI6.2
Soit à obtenir k = 16, d'où F = 43 mm.
Il résulte de la formule qui donne F :
EMI6.3
Cette valeur faible est cependant parfaitement mesurable et permet-le réglage précis de l'écartement des deux sélecteurs
S1 et S2 pour réaliser la valeur de F si les glaces planes qui portent-les couches en matière plastique gaufrées à leur sur- face sont établies avec une précision suffisante.
la figure 1 a suppose que les rayons r1 et f des lentilles du bloc des deux sélecteurs conjugués sont de signes contraires encore mais inégaux entre eux en valeurs absolues, par exemple r2 # r1
L'indice n1 étant par exemple encore le même pour les @ matières réfringentes des deux sélectreurs, fD est en valeur absolue inférieur à fC, et d, plus facilement mesurable que dans le cas de la figure 1, permet de ménager une valeur de A inférieure en valeur absolue ici à d, mais de même '. signe encore que dans la figure 1 c'est à dire négative. Dans ce cas la longueur focale résultante F dans la combinaison reste positive.
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Si fD est assez petit pour que 4 change de signe, la combinai- son est divergente.
Tel indice n1, tels rayons r1 et r2 peuvent être choisis pour permettre, les pas des éléments optiques des deux sélec- teurs restant égaux, de réaliser une valeur de d qui place au contact les arêtes respectivement en creux et en saillie des deux sélecteurs si les glaces support sont établies avec une précision suffisante, ce qui rend automatique le réglage de la longueur focale résultante et la conjugaison optique correcte de ces deux sélecteurs entre eux, élément optique par élément optique.
Dans le cas de la figure 1 on peut obtenir l'identité de ces pas si l'un des sélecteurs est produit par un moule qui résulte de l'empreinte par galvanoplastie du moule utilisé pour obtenir l'autre sélecteur. la figrue lb propose une solution équivalente, mais dans laquelle les milieux matière réfrigente et air sont intervertis relativement aux solutions proposées figures 1 et 1 a.
Tenant compte de cette interversion, qui recommande le renversement du sens de la lumière (sauf à émousser légèrement les arêtes saillantes d'intersection des faces cylindriques concaves et à recouvrir d'un vernis noir mat les tables planes très étroites se substituant à ces arêtes), tenant compte des signes des rayons de courbure, de l'épaisseur mesurée aux sommets des faces courbes de la feuille plastique moulée maintenue entre deux glaces (son épaisseur au niveau des arêtes n'étant jamais nulle), et de son indice, la longueur focale résultante F découle directement de la même expression que ci-dessus.
Si les indices des matières plastiques sont parfaitement connus avec la précision de plus de deux décimales on peut ' . faire intervenir la variation de ces indices d'un sélecteur à l'autre, avec ou sans la variation des rayons de courbure, pour réaliser dans les combinaisons des trois figures 1 telles longueurs focales résultantes'désirées;
à cette condition le
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nitrate de cellulose, le nylon, des résines à base de chlorure de vinyle, par exemple, (lui ont dos indices supérieurs à celui de l'acétate et du triacétate de cellulose, allant jusqu'à 1,63, peuvent être suggérés pour cet emploi. la ligure 2 est une solution équivalente, aux solutions données sur les trois figures 1, la et Ib.
Toutefois elle suppose que d est nul rigoureusement, les lentilles du sélec- teur S1 étant obtenues comme ci-dessus par moulage par exemple de matière plastique d'indice n1, alors que, sans intervalle d'air cette fois, le deuxième sélecteur s2 est constitué par exemple par un liquide d'indice déterminé n2 baignant les lentilles de S-, par leur face courbe, ce qui permet des combinaisons convergentes ou divergentes de grande longueur focale résultante, le rayon r conservant une même valeur. la valeur ici précisément égale à zéro de d est automa- tiquement obtenue avec une rigueur absolue. la valeur. de A vaut toujours fC + fD - d, c'est à dire ici fC + fD; les longueurs focales étant prises avec leurs signes.
Le bain liquide est maintenu au contact des lentilles du sélecteur S-, par exemple par une glace G à faces parallèles placée à très faible écarte ment des faces courbes des lentil- les, un joint étanche non figuré étant ménagé au bord des glaces supports pour retenir le liquide.
Si pour la matière des lentilles cylindriques on a par exemple n, = 1,49 on peut faire varier n2 au-dessous de. n-, , entre 1,476 jusqu'à 1,329 par exemple, au moyen de solutions aqueuses de glycérine, allant de solutions saturées de glycérine à 30 Baumé jusqu'à des solutions de 5% de glycérine seulement. Des solutions aqueuses de sucre de canne permettraient d'atteindre un indice maximum de 1,500 environ pour 95% de sucre de canne dans l'eau, ce qui rendrait la combinaison divergente, de S1 restant positif. Elles permettraient aussi au-dessous de 90% des combinaisons conver- gentes. Le bromonaphtalène pur et incolore présente un indice
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tuilisable n3 pour combinaisons divergentes, beaucoup plus élevé encore, de 1,658.
Le sélecteur S2 peut encore être constitué par un vernis d'indice connu avec-précision, obtenu par exemple à partir d'une résine comme suggéré ci-dessus. Dans ce cas la glace G est inutile.
Les figures 3 et 4 proposent, pour diminuer la profondeur de l'écran complet, des solutions de la partie amont d'un écran de projection représentant un bloc offrant des qualités telles que les plans principaux résultants sont rejetés de manière sensible en amont du premier sélecteur du bloc complet R1R@, avec le bénéfice des simplifications de fabrication et de montage ci-dessus acquises, et notamment avec le môme pas p pour les différents sélecteurs du bloc. la figure 3 représente une première solution dans laquelle l'élément n1 du bloc E comportant un bain liquide, est semblable au bloc simple de la figure 2 et est convergent. Le sélecteur divergent R2 qui le complète est constitué par une matière plastique moulée sans adjonction de bain liquide ou de vernis.
Une variante, non représentée, du bloc E1 de la figure 3 peut consister, pour rapprocher F1 et R2, à faire le rayon des lentilles cylindriques de R2 sensiblement plus petit que celui des lentilles de R1 et à supprimer la glace G, le même liquide par exemple d'indice n2 inférieur à N1 constituant deux sélecteurs baignant à la fois les deux sélecteurs solides du bloc qui compte ainsi quatre sélecteurs en tout. la figure 4 suppose que le bloc R2 entrant dans l'ensemble El a dans sa partie solide des lentilles convergentes de même rayon que les lentilles de R1, mais-que l'indice n3 du liquide qui le baigne est supérieur comme suggéré ci-dessus à l'indice n1 afin que le bloc simple R2 soit divergent, les deux blocs étant établis au même pas p de leurs lentilles cylindriques.
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Connaissant, pour les dispositifs correspondant à ces dernières figures, l'indice n1 relativement à l'air du milieu solide constituant les lentilles des éléments R1 et R2 du bloc complet, n2, inférieur à n1, l'indice du liquide entrant dans la constitution de R1 (ou, comme dit ci-dessus pour la variante non représentée, baignant tout le bloc E1), n3 l'indice du liquide entrant éventuellement dans la constitution de R2, connaissant les rayons éventuellement inégaux des lentilles des sélecteurs, connaissant d distance séparant le plan princi- pal image de Rl du plan principal objet de R2, cette distance d, tenu compte des épaisseurs des glaces, étant ici pour la même valeur du pas p par exemple,
très supérieurs à la grandeur d homologue dans les trois figures 1 (les positions de ces plans principaux n'étant d'ailleurs données sur le dessin que de manière purement indicative), l'expression qui donne la longueur focale résultante F de la combinaison convergente- divergente R1R2 formant le bloc amont convergent de l'écran . dans ces figures 3 et 4 et leurs variantes est une formule , découlant directement encore de l'expression générale rappelée ci-dessus :
EMI10.1
où f1 et f2 sont elles-mêmes les valeurs, avec leurs signes, des longueurs focales résultantes des éléments constituant ' R1 et R2
Toutes autres combinaisons judicieuses des différents éléments ci-dessus distingués à savoir :
sens des courbures, valeurs des rayons de courbure, épaisseur des sélecteurs, éoartement de ces sélecteurs entre eux dans leur correspondance optique, peuvent être retenues comme formant partie de l'inven- tion, si elles sont arrêtées dans le but de rapprocher P de R1 à une distance très inférieure à la longueur focale résultante F du bloc.
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Outre la partie amont E1 de -l'écran, la figure 4 représente aussi sa partie aval E2. Cette partie aval de l'écran comporte sur cette figure un bloc R3 simple dont les lentilles solides constituant l'un de ses deux sélecteurs sont par exemple baignées par un liquide d'indice choisi n4 consti- tuant l'autre sélecteur dudit bloc de telle sorte que la lon- gueur focale résultante moins grande que celle du bloc E1 ait la valeur positive voulue pour créer à telle distance convenable la base d'observation L sur laquelle se trouvent projetées par R3 toutes les images élémentaires I construites sur l'écran diffusant P.
la figure 5 représente, comme la figure 4, mais avec des variantes dans la constitution de divers blocs, un écran complet composé des parties E1 et E2 séparées par la surface diffusante P portant les images I
On suppose sur cette figure que 1''objectif 0 de l'appareil de projection est à distance relativement rapprochée de l'écran en sorte que l'éventail des traces dans le plan de la figure des plans, articulés autour d'un même axe perpendiculaire-au plan de la figure passant par le centre de la pupille d'émer- gence de l'objectif de projection, traces basées une à une dans le plan de la figure sur les point nodaux des lentilles du bloc R1, s'ouvrirait de manière à empécher la conjugaison voulue avec les éléments optiques du bloc R2, les sélecteurs de ces blocs étant établis au même pas,
et que la construction finale des images I pourrait ne pas être correctement recueillie sur P.
Pour pallier ce comportement défectueux on encadre l'écran, extérieurement à ses parties amont et aval, de lentilles conver- gentes A et B creuses susceptibles d'être remplies de liquides, - des solutions aqueuses éventuellement distinctes convenable- ment titrées, de glycérine par exemple, - de sorte que la lentille A recouvrant la partie amont de l'écran rejette assez loin la pupille d'émergence de l'objectif de projection, tandis
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que la lentille B recouvrant la partie aval donne, à telle distance prédéterminée plus ou moins voisine de sa distance focale,la construction de la base 1 d'observation.
Ainsi un même type standard d'écran peut-il être adapté à des conditions de projection assez différentes les unes des autres. la figure 6 représente un écran dans lequel une lentille convergente C de génératrice parallèle aux génératrices des lentilles des différents sélecteurs de l'écran est interposée entre la partie amont de cet écran, constituée par exemple d'un bloc simple R1 du type de la figure 2, et la surface diffusante P recevant les images I. Cette lentille dispense en principe de l'emploi de lentilles A et B comme ci-dessus.
Elle peut, par commande mécanique, être déplacée par transla- tion parallèlement à l'axe général de l'écran dans l'espace de profondeur a séparant R1 de P de manière à faire varier à volonté le pas auquel sont construites, sur la surface diffu- sante P, les images données par la partie amont de l'écran.
la longueur focale de cette lentille mobile est de l'ordre par exemple de la moitié de ses éloignements respectifs tant de l'objectif 0 que de la base L éloignements que l'on rènd de préférence voisins, de telle sorte qu'un déplacement sensible de cette lentille sous commande mécanique de précision ordinaire assure la variation du pas des images I sur le plan P, pour agir sur.la oonstruction spatiale de la base L, sur le milieu M de laquelle on fait converger avec la précision suffisante l'éventail des traces dans le plan de la figure des plans passant par les milieux des images I et les points nodaux des lentilles du bloc simple R3
Il y a lieu de ne faire varier.
le pas des images I qu'au dessus de la valeur qui est égale au pas des lentilles du bloc R3, cas limite représenté sur la figure 5 pour lequel la base L est, par l'éventail des plans ci-dessus défini, rejetée à l'infini, condition qui n'impose pas nécessairement aux observa- teurs de l'écran un éloignement considérable.
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La possibilité d'obtenir des agrandissements photographi- ques d'images enregistrées en relief sur films gaufrés de telle sorte que ces agrandissements soient observables à l'aide de sélecteurs séparables, {ou encore la possibilité d'obtenir des agrandissements de couples stéréoscopiques imbriqués 'sur films gaufrés, découle de tout ce' qui a été exposé ci-dessus concer- nant la construction des images élémentaires i sur le plan diffusant de l'écran. @
Tous les types d'écarans de projebtion ci-dessus décrits peuvent en effet être utilisé$ dans leur partie amont à l'agrandissement de telles photographies obtenues sur films gaufrés.
Il suffit dans ces écrans de substituer au support de la surface diffusante un film ou une plaque photographique sensible pour enregistrer l'image agrandie composée de bandes parallèles jointives, 'ou éventuellement non jointives, selon qu'il s'agit de l'agrandissement de l'une pu de l'autre sorte de films.
Après développement ces agrandissements peuvent être observés correctement à l'aide dee sélecteurs de pas égal à la limite ou de préférence inférieur ,au =pas des images ' élémentaires enregistrées surcet agrandissement* Ces sélecteurs convergents sont soit de type connu, soit par exemple du type de l'un quelconque des blocs de deux sélec- teurs seulement, tels que décrits ci-dessus, notamment les plus simples du type de la figure 1, ou de celui de la figure 2 où le sélecteur S2 est par exemple un vernis rapporté sur le sélecteur. S1