Projecteur cinématographique. L'objet de la présente invention est. un projecteur cinématographique, à mouvement continu du film et dans lequel l'image pro jetée sur l'écran est maintenue stationnaire par un prisme rotatif polygonal. Ce projec teur est.
caractérisé par une source de lumière et par des moy eus optiques insérés entre la dite source et le film, de manière à produire un faisceau lumineux oscillant de direction moyenne sensiblement parallèle à l'axe opti que de la lentille de projection, lesdits moyens optiques comprenant, un déflecteur rotatif dont la vitesse est proportionnelle à celle du prisme polygonal, ledit déflecteur faisant osciller ledit faisceau de telle manière qu'en chaque instant le rapport de l'angle d'incidence du rayon principal sur la. face d'entrée du prisme rotatif à l'angle compris entre l'axe optique de la lentille de projec tion et la normale à, la face d'entrée du prisme polygonal est. inférieur à l'unité et sensiblement constant.
Dans les projecteurs connus du type pré cité, l'image projetée est rendue défectueuse par le fait. que, pendant la rotation du prisme à partir clé la position dans laquelle la paire active de faces du prime polygonal est per pendiculaire à l'axe optique des lentilles de projection, et dans laquelle l'angle d'inci dence du rayon principal du faisceau ilhimi- nant l'image < i projeter est le plus favorable, ledit angle devient graduellement moins fa vorable pendant. la rotation.
La raison en est chie, tandis que l'imare sur le filin a un mou- vement uniforme, le prisme ne renvoie pas 1-'image projetée avec -la même longueur de déplacement, mais la. grandeur du déplace ment momentané varie avec la position angu laire instantanée du prisme. Le défaut résul tant dans l'image projetée peut prendre la forme d'oscillations verticales périodiques des points de l'image.
Dans le projecteur décrit en référence à la fig. 4, ce défaut est éliminé en prévoyant une source clé lumière 2 et un réflecteur 6 produisant, dans un plan perpendiculaire à l'axe du prisme polygonal effectuant la com pensation du mouvement de l'image sur le film, un faisceau lumineux approximative ment parallèle, tandis qu'un déflecteur T inséré dans le chemin dudit faisceau lumi neux dévie le rayon principal de ce faisceau, de telle façon qu'en chaque instant le rapport de l'angle d'incidence du rayon principal, c'est-à-dire de l'angle y formé entre la.
nor male à la face d'entrée du prisme et, le rayon principal réfléchi en S, à l'angle ,x. formé entre la normale à la face d'entrée du prisme et l'axe optique des lentilles du projecteur, est plus petit que l'unité et sensiblement constant.
Le déflecteur peut, consister en Lui anneau de lentilles concaves montées rotativement autour d'un axe parallèle à l'axe du prisme polygonal, la cavité dudit anneau contenant une source de lumière. L'anneau de lentilles peut être d'une seule pièce dont la surface intérieure est de révolution., par exemple une surface sphérique, ou mieux une surface cy lindrique, tandis que ,la surface extérieure est un polyèdre, dont les côtés sont des surfaces concaves cylindriques ou, dans des cas spé ciaux, des surfaces planes.
Dans les projecteurs cinématographiques employant des moyens optiques pour 1pro- duire une image projetée stationnaire d'un filin en mouvement continu, on a déjà pro posé un anneau rotatif de lentilles pour incli ner le faisceau lumineux, mais dans cet arrangement la correction ne s'effectuait pas par un prisme rotatif ni par d'autres moyens basés sur le principe de la réfraction et dans lesquels .le faisceau de projection entre par un côté et sort par l'autre, mais au contraire par un anneau rotatif de miroirs, en sorte que le mouvement indésirable de l'image, que l'on veut éliminer par la présente invention, ne se reproduisait pas du tout.
En outre, l'an neau de lentilles de déflection du faisceau lumineux ne comportait pas de lentilles con caves, mais des lentilles convexes.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du projec teur faisant l'objet de l'invention et des va riantes.
La fig. 1 explique le principe connu du prisme rotatif.
Les fig. 2 et 3 expliquent le principe de base de l'invention.
La fig. 4 montre une construction du dis positif déflecteur de lumière.
Les fig. 5 et 6 sont respectivement une coupe verticale et une vue en plan avec coupe partielle du projecteur.
Les fig. 7 et 8 sont des vues analogues d'une variante. La fig. 9 montre une variante de détail. La fig. 10 montre une variante du prisme de renvoi pour éliminer la projection double vacillante au-dessus et au-dessous du cadre de l'image sur l'écran.
La fig. 11 montre une variante de la fig. 10, adaptée au réglage pour le rétrécisse ment .du film. Les fig. 12 et 13 montrent encore d'autres variantes de la fig. 10 se rapportant au rétré cissement -du film.
La fig. 1-1 montre un dispositif d'a.just.age automatique pour le rétrécissement du film. Les fig. 15 et 16 sont, des vues en éléva tion et en plan d'un dispositif automatique de correction optique du rétrécissement du film.
La fig. 17 montre schématiquement lui dispositif pour la compensation suivant la. flèche ou le plan focal moyen.
La fig. 18 montre une lampe à vapeur de mercure.
Les fig. 19 -et 20 sont .des vues en élévation et en .plan d'une variante.
La fig. 21 se rapporte à un dispositif de guidage du film à travers un faisceau lumi neux, d'axe optique étant arrangé horizontale ment.
La fig. 22 est une vue en plan correspon dant à .la fig. 21.
La fig. 23 est une vue en élévation d'une variante.
La fig. 24 est iuie vue en élévation d'inie autre variante avec l'axe optique arrangé verticalement.
Dans la fig. 1, pi et. p sont deux côtés actifs diamétralement opposés et parallèles d'un prisme de renvoi 4 tournant autour d'un axe 5, tandis que 1 indique le film à projeter. L'éclairage se fait dans le sens de la. flèche z.
A-B est l'axe optique de la lentille 3 du projecteur, et ill est le centre du cadre d'une image du film. & -Jyl-A est le rayon princi pal du faisceau de rayons passant en ce point, et N-N est une perpendiculaire élevée sur le point d'incidence du rayon 11-A sur la face d'entrée pi du prisme.
x est l'angle de rota tion des faces p1, p2 du prisme par rapport à la position dans laquelle les faces vi, p2 sont perpendiculaires à l'axe optique Q1-13. L'angle d'incidence du rayon principal S-al sur la face p1 du prisme est.<B>y</B>, qui -est égal à x dans le cas de la fig. 1, le rayon principal. S-111 étant parallèle à l'axe optique _1-i;.
Dans cette position du prisme, la portion R-1 du rayon principal S-31 quitte le prisme exactement, à travers son arête R, ren voyant ainsi le centre 31 du cadre de l'image sur L'axe optique. Cependant., si la valeur de l'angle d'incidence y dépassait celle de L'an gle de rotation x, le rayon tfI-R serait dé placé (le la face p2 du prisme à la face adja cente y)3.
Ainsi, l'angle d'incidence y du rayon prin cipal passant par 3T ne doit pas être plus grand que L'angle de rotation x, tout au moins pas dans la, position du prisme polygonal, où ses arêtes sont presque en intersection avec l'axe optique (fig. 1). Toutefois, une discus sion plus détaillée du renvoi de Vimage sta tionnaire par le prisme polygonal tournant sera utile pour expliquer le principe de base de l'invention.
La fig. ? montre de petits pinceaux de rayons venant du film l' parallèlement à l'axe optique z1- < 1 de ï'objectif de projection 0 et déviés par réfraction dans le prisme poly gonal tournant qui est représenté dans la fig. 2 par les deux faces opposées et paral lèles Pl et P2. Soit D la distance entre les faces Pl et P2, n l'indice de réfraction du prisme, x l'angle d'incidence qui est égal à l'angle entre l'axe :de l'objectif et la face nor male du prisme, et x1 l'angle de réfraction.
Le déplacement parallèle h, des rayons dù à la réfraction est
EMI0003.0020
EMI0003.0021
EMI0003.0022
Les termes avec x5 et les puissances supé rieures<I>de</I> x peuvent être négligés pour des buts pratiques. L'équation (1) montre que l'aberration non linéaire du déplacement pa- rallèle, représentée par le terme avec x3, est positive.
Un petit. pinceau de rayons issus d'un point quelconque 31 du film produit une image astigmatique <B>311,</B><I>12</I> qui est plus près (le l'axe optique A-A, d'une distance égale à la. différence e - s, que le point d'origine -IL Ainsi, la, compensation du mouvement uni forme du film par le déplacement parallèle h. des rayons, qui n'est pas une fonction. linéaire du kemps, provoque des aberrations optiques considérables .dues au terme non linéaire dans l'équation (1).
Une théorie de ces aberrations a été étudiée par H. Dennis Taylor (Procee- dings of the Physïcal Society, 49, p. ô63/1937) et appliquée spécialement aux appareils ciné matographiques à. grande vitesse avec prisme polygonal rotatif. En dépit de ces aberrations, l'emploi pratique d'appareils de prise de vues est rendu possible par le fait que la lu mière est. interrompue par un obturateur tournant, entre deux images consécutives .dans les positions du prisme où les angles d'inci dence, et par conséquent les aberrations se raient trop grandes.
Cette manière de procé der est irréalisable dans le cas de projecteurs, car elle impliquerait une fréquence d'inter ruptions égale au nombre :d'images par se condes. Avec .le nombre usuel de 24 images par seconde, cela donnerait un vacillement gênant. Une obturation instantanée au milieu de la projection d'une image, utilisée pour doubler la fréquence du vacillement, suppri merait la plus grande partie du temps dispo nible pour la projection d'une image, si la longueur :de cette période sombre est de l'ordre de celle utilisée pour exclure les angles trop grands. En outre, cela signifierait la perte de l'intervalle optiquement le plus fa vorable.
Augmenter le nombre .des -côtés du polygone réduirait les plus grands angles d1in- cidenee, mais les limites imposées pratique ment an diamètre du cylindre circonscrit au prisme tournant empêchent une correction suffisamment bonne par ce moyen.
En considérant la chose de plus près, on voit que pour des raisons pratiques il serait difficile de réaliser une .correction au moyen d'éléments optiques oscillants ou tournants entre le film et l'objectif de projection ou de vant l'objectif. Mais heureusement, la frac tion non .linéaire du déplacement de l'image peut être éliminée par -Lui procédé de correc tion optique, sans introduire aucune autre partie constructive entre le film et l'objectif ou devant l'objectif.
Afin d'expliquer le prin cipe du projecteur objet de l'invention, con sidérons la fig. 3, montrant un autre cas, dans lequel d'étroits pinceaux parallèles de rayons lumineux restent perpendiculaires, non pas au film, mais à la, face p du prisme tournant. Soit de nouveau x l'angle entre l'axe de l'objectif et la face normale du prisme. Dans ce cas, il n'y a pas de déplace ment parallèle, niais, vu de .l'objectif 0, un point M sur le film apparaît comme une image anastigmatique M1 produite par la ré fraction dans le prisme.
Pour des pinceaux de faible ouverture, la distance entre Met 311 est:
EMI0004.0013
PPar rapport à un point DT, l'image 1-i'11 est phis près de l'axe de l'objectif, d'une distance:
EMI0004.0019
L'équation (3) représente la compensatioiz du mouvement .du film dans le cas représenté par la fig. 3, tandis que l'équation (1) repré sente cette compensation pour le cas de la fig. 2, Les deux cas présentent des aberra tions non linéaires, comme on le voit par. la présence du terme avec x3.
La différence essentielle, cependant, est que le signe de l'aberration est opposé.
Les fig. 2 et 3 représentent 'les cas extrêmes dans lesquels le mouvement du film est surcomp.ensé (fig. 2) et sous-compensé (fig. 3).
Par un choix judicieux de condi tions, par conséquent, un cas intermédiaire peut être obtenu, dans lequel le terme :d'aber ration avec x3 -disparaît. La condition désirée est fournie par la règle suivante: Le rapport de l'angle d'incidence du rayon principal éclairant uni- point du film à l'angle entre la normale à la face d'entrée du prisme et .l'axe de l'objectif doit être constant pendant la ro- tation du prisme. Ce rapport. est. égal à. tin dans le cas -de la fi-. 2 et. égal à zéro dans le cas de la fig. 3.
L'aberration non linéaire dis paraît à une valeur intermédiaire qui dépend de l'indice de réfraction du prisme.
Cette condition optique pour l'élimination <B>de</B> l'aberration non linéaire du déplacement de l'image peut être remplie, par exemple, en introduisant entre le film et la. source de lu mière un dispositif optique tournant qui influence la. direction du faisceau éclairant sans prendre part directement à la. formation de l'image projetée par l'objectif.
Pour cette raison, dans le projecteur dé crit, on interpose entre la source de lumière (fig. 4) et le film 1 à projeter, un déflecteur de lumière T, par exemple Lin miroir, qui pro jette sur le film le faisceau lumineux 2-S, comprenant des rayons sensiblement paral lèles, dans une ,direction telle que l'angle d'in cidence y du rayon principal S-JI sur le côté P' du prisme soit plus petit, que .l'angle de rotation x du prisme.
La valeur optima, du rapport de l'angle d'incidence à l'angle de rotation
EMI0004.0047
est d'environ 1/... En outre, le<B>dé-</B> flecteur de lumière T doit aussi être tel que le rapport restera constant. pendant la. va riation de
EMI0004.0049
x, c'est-à-dire que pendant la rota tion du prisme, .l'angle d'incidence du rayon 2-S sur le miroir l' doit varier.
Le même ré sultat est aussi réalisable en employant art lieu d'un seul miroir un anneau de miroirs pouvant tourner autour clé l'axe C-C, les mi roirs dudit anneau formant des angles divers avec l'axe de rotation. Une lampe à arc 2 à électrodes de charbon peut être utilisée comme source de lumière.
Elle peut être disposée à une distance relativement -raide du film 1, dans un miroir concave 6, de telle manière que le miroir projette les rayons lumineux issus du cratère de la lampe à arc sur un ca dre du film dans toute sa surface. L'éclairage ainsi obtenu peut être considéré comme un faisceau lumineux parallèle. Ainsi, un fais ceau rendu parallèle tombe initialement sur le déflecteur de lumière.
En outre, le fais- seau peut être rendu parallèle ou plus par faitement parallèle par le déflecteur <B>de</B> lu mière lui-même, par exemple en utilisant pour le déflecteur non pas des mirons ordinaires, mais convexes, cylindriques ou coniques, c'est- à-dire des miroirs de dispersion de la lumière.
Il est. aussi avantageux d'utiliser au lieu de miroirs des lentilles disposées en anneau rotatif, comme selon fig. 5 à 9.
Dans les fig. 5 et 6, 1 désigne un film qui se meut, continuellement dans la direction de la flèche cl (fig. 5). 4 est un prisme cor recteur en forme de dodécaèdre, tournant sur un arbre 5 entre le film et la. ,lentille de pro jection 3 dans le sens de la.
flèche e. Dans les fig. 5 et 6, la source de lumière 2 est un fila ment incandescent, linéaire, mais pourrait être de préférence un tube de décharge à gaz, tel qu'une lampe à vapeur de mercure, parallèle à J'axe du prisme 4, ladite lampe étant dis- posée dans :le miroir cylindrique 6 de telle manière que celle-ci projette l'image de la source de lumière dans la source de lumière elle-même ou à proximité de celle-ci.
Le fais ceau lumineux projeté de la source de lu mière vers le film est. rendu convergent par la. lentille condenseur 7. lia source de lumière formée par le fil incandescent 2, le miroir 6 et la lentille condenseur 7 est disposée dans l'anneau de lentilles 8 fonctionnant comme déflecteur. L'anneau de lentilles représenté comprend 36 lentilles cylindriques biconcaves. L'axe géométrique de l'anneau 8 est parallèle à l'axe du prisme 4. Les lentilles ne sont pas séparées, mais forment. une seule pièce annu laire. Cette dernière est. limitée à l'intérieur par une surface cylindrique et à l'extérieur par une surface parallélépipédique à 36 côtés. Chaque côté du parallélépipède est formé avec une surface cylindrique concave.
L'an neau 8 est monté coaxialement sur l'arbre ro tatif 9. L'anneau 8 et le prisme 4 sont com mandés de telle manière que leurs vitesses sont dans le rapport de 3 à 1, au moyen d'en grenages 10 et. 11 (fig. 6) clavetés sur leurs arbres.
Des roues dentées 13 et 14 sont fixées aux deux bouts du cylindre pour faire avancer le film 1. Des galets 12 et 15 appliquent le film 1 sur les roues dentées. Le rétrécissement du film peut être compensé optiquement en dé plaçant la lentille condenseur 7 dans la. di rection de l'axe optique au moyen du coulis seau 17 (fig. 6) monté dans les guides 16.
Etant donné :le gros diamètre de ,l'anneau 8, et des roues dentées 13 et 14, le rayon de courbure du film appliqué sur celles-ci est si grand que du point de vue de la netteté, le film peut être considéré comme plan sur toute la. hauteur de l'image. Les galets pré sentent des dégagements coopérant avec les dents des roues 13 et 14.
L'arrangement selon les fig. 7 et 8 diffère de celui des fig. 5 et 6 en ce que le dispositif d'éclairage comprend un miroir ou_ prisme ré fléchissant 2a, disposé à l'intérieur de l'anneau de lentilles 8, qui sert de source de lumière secondaire. Celle-ci reçoit sa lumière de la source primaire 2 disposée en dehors du cy lindre de lentilles. Cet .arrangement est utilisé si la. source de lumière ne peut pas être dis posée dans le cylindre de lentilles par suite de sa dimension ou pour toute autre raison.
Suivant la fig. 8, une lampe à arc à élec trodes de charbon est disposée à une distance telle de l'image à éclairer que le faisceau lumi neux peut être considéré comme parallèle pour des buts pratiques si le miroir 6 est dis posé de telle manière que l'image du cratère de la lampe à arc soit projetée sur le film dans la dimension du cadre de ce dernier.
Selon les fig. 7 et 8, la lentille condenseur 7 est d'une seule pièce avec le prisme 2-u,, mais elle peut aussi en être séparée. Si, comme en fig. 7, la surface cylindrique du condenseur 7 -est coaxiale avec la surface cylindrique inté rieure de l'anneau de lentilles 8, et si la sur face d'incidence du prisme 2a est plane ainsi que les faces extérieures de l'anneau de len tilles 8, dans la position dans laquelle une face de l'anneau de lentilles est, perpendicu laire à l'axe optique,
l'anneau 8 fonctionne avec .le condenseur 7 comme une plaque plan- parallèle. Si, toutefois, la face active de l'an neau 8 est inclinée par rapport à l'axe opti que, le système 7-8 fonctionne comme un prisme oblique. Cette fonction du système 7-8 est particulièrement apparente dans l'arrangement représenté en fi-.
9, où le côté convexe de la lentille condenseur 7 est, comme dans la fig. 7, équidistant de la surface inté rieure cylindrique de l'anneau de lentilles 8, tandis que le côté opposé est plan, en sorte que dans la position représentée, le caractère plan-parallèle du système 7-8 est bien visi ble. Dans -cet arrangement, la source de lu mière primaire 2, 6 est disposée dans l'anneau de lentilles, avec la lentille condenseur 7a.
Le film est guidé du plan de projection à la surface cylindrique enveloppant l'anneau de lentilles par des guides incurvés fixes 18 (fig. 7 et 8), le film étant entraîné par les roues dentées 13 et 14 fixées de part et d'au tre de l'anneau. Au .lieu de glissières 18, on peut aussi prévoir -des galets.
Le prisme 4 représenté en fig. 1 peut être massif, ou creux, et dans ce dernier cas (fig. 10) une paire de lentilles plan-cylindri- ques stationnaires peut être disposée dans la cavité, avec leurs côtés plans se faisant face l'un à l'autre.
Le rétrécissement du film peut être com- pensé optiquement à l'aide @de d'appareil dé crit ci-dessus en disposant de manière judi cieuse des composantes optiques non rotatives entre le film et la source de lumière, ou entre la lentille de projection et le film (c'est-à-dire une ou les deux lentilles cylindriques dans le prisme creux) dans la direction de l'axe optique.
Ceci peut être effectué automatique ment si le rétrécissement est constamment con trôlé au moyen d'un dispositif, par exemple un dispositif mécanique ou optique.
Un prisme rotatif fait d'une seule pièce, tel que le prisme 4 de la fig. 1, est de cons truction simple. Un tel prisme formé ide verre (crown) produit la plus petite aberration chromatique .pendant la rotation et a un index .de réfraction d'environ 1,5 à 1,6 et une grandeur .correspondante, les faces du prisme étant de trente à cinquante % plus grandes que la hauteur de l'image, c'est-à-dire que la longueur de film par image. Ces conditions conduisent à un vacillement intense au-dessus et au-dessous de l'image projetée sur l'écran, par .doublage périodique des parties supé rieures et inférieures des images consécutives du film.
Cet inconvénient peut être éliminé dans l'appareil de la fig. 10 par un prisme creux 20, avec un vide plan-parallèle stationnaire interne 21, formé par une paire de lentilles plan-convexes stationnaires 22. Les faces planes 23 des lentilles 22 sont. à angle droit par rapport à l'axe optique, les faces convexes 24 sont coaxiales avec la face 25 du prisme creux et . comprennent des surfaces cyEndri- ques coaxiales. En choisissant une largeur convenable pour le vide 21 (suivant l'indice de réfraction du système de prisme com plexe 20, 22), le prisme rotatif creux 20 peut présenter des faces dont la. hauteur est. égale à celle de .l'image, soit à la longueur du film par image.
Ainsi, il n'apparaîtra pas de va cillement, pour la raison qu'aucune partie de l'image ne peut apparaître doublée au-dessus et au-dessous du cadre de l'image sur l'écran.
Le prisme complexe est avantageux prati quement au point de vue de la compensation du rétrécissement du film. Un film considé rablement rétréci nécessiterait un prisme pol@-- gonal proportionnellement plus petit qui eaa- serait de sérieuses difficultés lorsqu'on utilise un simple prisme d'une pièce, comme repré senté dans la fig. 5, par exemple.
Toutefois, une variation de la convergence des rayons lumineux, par déplacement de la lentille con- denseur 7, par exemple (fig. 5), dans la di rection de l'axe optique, pourrait permettre de réaliser une certaine compensation pour une faible variation de la longueur du film.
Une compensation adéquate pour le rétré cissement du film peut être obtenue en Lxtili- sant un prisme complexe, comme représenté dans la fig. 10.
Avant de donner une explication de cette compensation, il peut être utile de traiter pre mièrement de la construction d'un tel prisme complexe.
Une condition à remplir déjà entièrement satisfaite dans le cas ,du prisme simple est que la longueur focale @du prisme complexe doit être infinie. Cette condition peut être réalisée dans le prisme complexe avec une approxima tion suffisante, par le choix d'un indice de réfraction ,légèrement différent pour le prisme polygonal creux 20 et pour les lentilles plan- convexes 22. Ainsi, les rayons incidents pa rallèles traversant le prisme restent suffisa.ni- ment parallèles.
La. différence nécessaire entre les indices de réfraction dépend de la distance entre les surfaces coaxiales cylindriques du prisme creux 20 et les lentilles stationnaires 22. Un prisme complexe ainsi conçu compen sera. le mouvement uniforme du .film en fonc tion de l'indice de réfraction, du diamètre da cercle inscrit dans le polygone de base du prisme 20 et de la largeur du vide 21. Un dia mètre constant de ce cercle et un vide de lar- neur variable sont des moyens adéquats pour adapter le prisme complexe aux différentes longueurs de film par image.
En réduisant la largeur du vide 21, le prisme tournant 20 conviendra pour un film rétréci. Toutefois, tout déplacement des lentilles intérieures 22 dans la direction de l'axe optique changerait la longueur focale du prisme. Il. est donc pré férable d'arranger le vide entre les faces plan- parallèles des lentilles stationnaires de telle manière qu'il soit disposé obliquement par rapport à l'axe optique, comme représenté en 21a (fi--. 11), qui montre le prisme complexe en coupe horizontale.
Dans .cette variante, en déplacant l'une ou les deux lentilles plan- cylindriques 22a parallèlement à l'axe du prisme 20, la largeur du vide 21a peut être variée sans changer la relation entre les sur faces cylindriques des lentilles 22a et celles du prisme. Ce réglage pour la compensation optique du rétrécissement. du film peut. être accompagné d'un déplacement correspondant de la lentille d'objectif 3 ou .du film 1 à cause de la variation de la, largeur du vide 21a.
L'obliquité du vide peut n'être que faible et ne produit ainsi aucune nouvelle aberra tion d'importance pratique dans la formation (le l'image.
Une autre aberration optique, qui est une fonction linéaire de ;L'angle compris entre la normale à la face d'entrée du prisme et l'axe optique, résulte de la dispersion chromatique du prisme rotatif. Cette erreur chromatique est assez petite pour pouvoir être négligée, mais pour des buts pratiques, en particulier dans le cas de films en couleurs, il peut être préférable de l'éliminer. Une telle 'élimination est possible en prévoyant un prisme com plexe, comme représenté dans la fig. 12.
Les lentilles stationnaires sont formées de plaques plan-parallèles 26 en flint et de lentilles 27 en verre à base de potasse (crown) ayant mêmes indices de réfraction moyens, c'est- à-dire des indices de réfraction égaux pour les rayons jaunes. Le crown et le oint de mêmes indices de réfraction moyens sont connus. Cette conception de prisme complexe sera un compromis entre les conditions pour la. correction de couleur et pour la réduction de la face du prisme à la dimension de la lon gueur du film par cadre, comme mentionné ci-,dessus.
Un cas plus intéressant de correction de couleur concerne l'utilisation d'indices de ré fraction différents pour les composantes plan- parallèles et plan-convexes des lentilles sta tionnaires. Dans ce cas, le prisme creux ro tatif et les composantes plan-convexes des len tilles intérieures sont faites en verre crown ou en matière plastique transparente ayant un indice de réfraction d'environ 1,5 ou moins et une faible dispersion, tandis que les parties plan-parallèles des lentilles intérieures sont faites en flint lourd ayant une forte dis persion.
Une telle construction entraîne un encombrement plus grand du prisme que dans le cas d'un prisme simple fait de crown léger. Ceci serait un inconvénient par suite du va cillement augmenté en dehors du cadre de l'image, mais la nécessité d'un plats grand diamètre pour le cercle inscrit dans la base du prisme permet. de prévoir un prisme de projection rotatif non intermittent, comme représenté en coupe horizontale dans la fig. 13.
La partie rotative 28 de cette variante de prisme complexe a une forme extérieure poly gonale dans laquelle la hauteur de l'étendue circonférentielle de chaque face du prisme est environ égale à la hauteur de l'image du film, soit à la. longueur .de film par image. La condition .d'augmentation de distance entre deux faces parallèles du prisme est remplie en guidant les rayons lumineux suivant suie trajectoire brisée dans l'intérieur de la partie rotative. Dans ce but, les composantes en ilint des lentilles stationnaires sont faites en forme de prismes à angle droit.
Entre les faces réfléchissantes 29a de ces prismes, les rayons sont dirigés sensiblement parallèle ment à l'axe de rotation du prisme 28, assu rant ainsi la distance augmentée d'une face de prisme à la face opposée du prisme 28, tout en conservant le diamètre réduit du prisme nécessaire pour éviter le vacillement au,dessus et au-dessous du cadre de .l'image sur l'écran.
Les deux lentilles stationnaires 30 peuvent comprendre plus d'une composante plan parallèle<B>29</B> et le vide plan-parallèle 31 petit être rempli d'eau de refroidissement ou d'au tre liquide. Le vide plan-parallèle 31. est à angle droit par rapport à l'axe de rotation. U .n déplacement. d'une ou des deux lentilles stationnaires 30 peut être fait pour varier la largeur du vide 31, et pour régler ainsi le prisme complexe en fonction de la variation de la longueur de film par image due au ré trécissement.
Le prisme complexe -représenté dans la fig. 13 avec le dispositif déflecteur des rayons entre le film et la source de lumière, comme décrit en référence avec les fig. 1 à 9, cons titue un dispositif optique avec lequel il est possible d'obtenir une correction satisfaisante de toutes les aberrations possibles dans la for mation de l'image par la rotation d'un prisme polygonal.
Un rétrécissement de film de 1% signifie une diminution de la longueur du film par image de 0,19 mm dans le cas de films stan dards. Ainsi, le vide 31 entre les deux len tilles 30 doit être diminué de 0,5 mm quand on utilise le prisme complexe de la fig. 1.3 avec un espace vide et huit faces de prisme.
Dans le cas du vide 31 rempli d'eau ou d'antre liquide, une réduction plus grande sera nécessaire. De même, ans le cas de la fig. 11, une diminution de valeur différente serait nécessaire.
Comme on effectue ce déplacement à l'in térieur du prisme polygonal, la, distance entre le film et la. lentille d'objectif devient aussi plus coutre -de 0,5 inm. Par conséquent, un déplacement correspondant de la lentille d'objectif ou du film dans la direction de l'axe optique devient nécessaire pour assurer une mise au point exacte. Il est. d'une grande importance pratique de prévoir un dispositif répondant automatiquement pour régler le prisme complexe pour n'importe quel rétré cissement inconnu du film passant à travers l'appareil de projection. Un tel dispositif peut être comme représenté dans la fi-. 14.
Deux galets fous de guidage 3? sont montés au-dessus et au-dessous du dispositif optique, sur des bras 33, de façon que leurs axes soient mobiles, sous l'effet de la pression du film, suivant une trajectoire indiquée par les flèches 34.
Le mouvement des galets, par de simples moyens mécaniques non représentés, peut être utilisé pour produire un déplacement corres pondant d'une ou de deux lentilles station naires pour régler le vide dans le prisme com plexe (fig. 10 à 13) comme l'exige la corri- pensation -du rétrécissement du film. En même temps, la distance du film au prisme polygonal sera automatiquement réglée par la position changeante des galets.
Pour la compensation optique du rétré cissement du film. on peut aussi utiliser tu, coin de verre mobile séparé, monté dans nii espace invariable entre les lentilles station naires, ce coin étant connecté mécaniquement avec les galets déplacables 32.
Un dispositif purement mécanique de con trôle du rétrécissement du film, comme repré senté dans la fig. 14, doit utiliser la pression des galets sur le film en mouvement, d'où le risque de détérioration des perforations du film.
Bien que dans les projecteurs à mouve ment intermittent. les perforations soient sou mises à un traitement beaucoup plus violent par suite du mouvement. intermittent, on est en droit d'attendre que le traitement. mécani- (lite du filin à mouvement continu dans tut projecteur non intermittent assure une pro tection parfaite du film contre tout dommage par friction ou toute détérioration des perfo rations. Un dispositif optique de contrôle du rétrécissement, du film est. préférable, et un tel. dispositif est représenté schématiquement dans les fig. 15 et 16.
Avant d'arriver dans le champ de la source lumineuse, le film 1 est guidé autour d'un cylindre rotatif 40 qui laisse les trous de perforation la à découvert. Les perforations sont disposées de manière à être illuminées par une petite lampe 41 avec une lentille condenseur 42. Une lentille sta tionnaire 43 est montée à l'intérieur de la trajectoire cylindrique du film 1 et produit une image en grandeur naturelle d'une per foration éclairée la lorsqu'elle traverse le faisceau lumineux. Les fig. 15 et 16 montrent cette lentille stationnaire 43 comme une sphère rotative en verre ou en plastique fixée coaxia- lement dans le cylindre rotatif 40.
Cette image peut coïncider avec une autre perfora tion la ou peut tomber partiellement ou en tièrement. sur des parties noires entre les per forations. La cellule photoélectrique 44 reçoit plus ou moins de lumière dans la mesure de la coïncidence entre la seconde perforation et l'image de la première perforation. Le dispo sitif peut être construit pour un courant maximum produit par la. cellule photo électrique avec un, film non rétréci (soit pour la complète coïncidence de la perforation avec l'image de la perforation) ou pour un courant nul pour un film non rétréci. Dans le pre inier cas, le courant photoélectrique diminue avec le rétrécissement du film; dans le second cas, le courant sera proportionnel au rétré cissement du film.
Ce courant peut assurer directement ou au moyen de relais le déplace ment nécessaire des parties optiques station naires (soit les lentilles dans le prisme pol1-- gonal creux, l'objectif de projection ou une de ses composantes) d'une quantité suffi sante pour la compensation optique du rétré cissement du film.
Le contrôle optique du rétrécissement du film selon les<B><U>fi-.</U></B> 15 et 16 n'expose le film à aucune tension, et constitue donc une meil leure solution du problème de la. compensa tion du rétrécissement. que le principe exclu sivement mécanique de la fig. 14. Ainsi, les erreurs optiques dans la formation de l'image pouvant résulter du rétrécissement du film peuvent être éliminées automatiquement sous la commande de moyens optiques.
Plus haut, les deux autres aberrations optiques du projecteur de cinématographe à prisme tournant, le déplacement non linéaire de l'image et la dispersion de couleur du poly gone tournant ont été traitées .de faon adé quate. Toutes ces .aberrations de trois types différents sont essentiellement indépendantes de l'angle d'ouverture du faisceau lumineux. Il y a d'autres aberrations optiques, avec le prisme polygonal tournant, qui peuvent être classées par analogie en considérant les aber rations bien connues des lentilles, de la façon suivante Les calculs de lentilles basés sur l'approxi mation que sin
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expliquent les cinq aberrations suivantes (à. part celles d'origine chromatique) : aberration sphérique, coma, astigmatisme, courbure du champ et distorsion.
Il est pratiquement possible de construire un objectif de projection, et le prisme polygonal derrière celui-ci, dans la po sition dans laquelle l'axe optique de l'objectif est perpendiculaire aux deux faces actives parallèles du prisme, et de former un système optique bien corrigé. Mais la. rotation du prisme donne des aberrations périodiques, qui n'ont aucune symétrie axiale et sont en rap port avec les sections tangentielles et sagit tales du prisme rotatif. Ces aberrations pris matiques sont analogues aux cinq aberrations de lentille précitées. Par exemple, le déplace ment non linéaire de l'image est un effet cor respondant à la distorsion dans l'optique des lentilles.
Il y a aussi un astigmatisme dû au prisme, tandis que la courbure de champ de l'optique des lentilles correspond ici aux po sitions variables des plans de l'image astigma- tique. Enfin, la coma due au prisme variant, périodiquement est aussi une aberration de grande importance pratique. L'analogie entre ces aberrations périodiques dues au prisme ro tatif et les aberrations axialement symétriques de l'optique des lentilles devient aussitôt évi dente si l'on considère la variation des pre mières pendant la rotation du prisme.
Ainsi, les aberrations axialement symétriques dues au prisme, quand ses deux faces sont, juste ment perpendiculaires à l'axe optique, chan geront continuellement en aberrations prisma tiques tangentielles et sagittale.
Cependant, l'aberration sphérique du prisme est indépendante de la rotation. Il suf fit, par'conséquent, pour autant que l'on con sidère l'aberration sphérique, de réaliser la correction optique en même temps pour l'ob jectif .et pour le prisme.
Le déplacement non linéaire de l'image a déjà été traité, son élimination étant le but principal de l'invention, il reste encore à con sidérer les trois autres aberrations.
L'astigmatisme dû au prisme signifie que la. formation -de l'image est différente en sec tion prismatique tangentielle et sagittale. L'image tangentielle est formée par des rayons situés dans -un plan perpendiculaire à l'axe du prisme, et. l'image sagittale est. formée par des- rayons appartenant à n'im porte quel plan d'incidence parallèle à l'axe du prisme. Ces deux images ne coïncident gé néralement pas, sauf dans le cas où les rayons principaux de chaque point de l'image sont perpendiculaires à la plaque plan-parallèle formée par deux faces apposées du prisme polygonal.
La valeur numérique de cet astig matisme dû .au prisme est donnée par la dis tance entre ces deux plans d'image, qui est proportionnelle au carré de l'angle d'incidence des rayons principaux en question. Utilisant le déflecteur rotatif de faisceau entre le film et la source de lumière (comme représenté dans les fi-. 5 à 9), l'angle d'incidence sera environ la moitié de l'angle entre l'axe opti que de la lentille de projection -et la normale à la face du prisme. L'astig.matislne dû au prisme sera donc réduit à 0,25 de la valeur correspondante que l'on aurait sans le per fectionnement apporté dans l'appareil décrit.
Une plus grande réduction, et. l'élimination complète de l'astigmatisme, peut être réalisée ; par le prisme complexe des fig. 10 à 1.3.
Une autre aberration est le déplacement périodique des plans de l'image le long de l'axe optique. Ceci peut aussi apparaitre dans le cas de la. correction complète de l'astisma-. tisme. La variation du plan d'image sagittale (prismatique) peut être d'importance prati que particulière. Le prisme complexe de la fig. 13 offre aussi de grandes possibilités pour la correction optique dans ce domaine.
Dans .le cas du prisme simple de la fig. 1 avec le déflecteur rotatif des fig. 5 à 9, le plan mé dian d'image (soit la moyenne entre les plans d'image tangentielle et sagittale) reste suffi samment constant. Mais en général, toute va riation possible du plan d'image sagittale, ou médian, peut. être compensée optiquement par un dispositif simple, tel élue représenté dans la fig. 17.
Ce dispositif comprend un disque rotatif 45 portant des plaques plan-parallèles d'épaisseurs légèrement différentes montées perpendiculairement à l'axe optique. Un tour complet de ce disque correspond à un chan gement d'une face à. la suivante du prisme 4 (fig. 6 et<B>7</B>). La. plaque 46 croise le faisceau lorsque la face d'entrée du prisme 4 coupe l'axe optique à. angle droit.; la plaque 47 croise le faisceau lorsque l'arête du prisme coupe l'axe optique.
Les paires de plaques 48-49, 50-51, 52-53, 54-55, correspoti- dant à deux faces consécutives du prisme 4 pendant la rotation. De petites différences dans ,l'épaisseur de ces plaques assurent une position à peu près constante pour le plan de l'image. L'axe de ce disque 45 est disposé pa rallèlement à l'axe optique, et le disque peut être monté entre le prisme holyg-onal 4 et la. lentille de projection 3 ou entre le prisme 4 et le film 1.
Dans le dernier cas, si un prisme simple 4 en une seule pièce de crown est uti lisé, un masque noir, comme représenté par les hachures de la fig. 17, présenterait un avantage pratique en prévenant la double pro jection au-dessus et au-dessous ,dit cadre de l'écran. Il. est aussi possible d'employer le disque 45 de correction du plan d'image entre la lentille de projection 3 et le prisme poly gonal tournant 4, et un disque masquant entre ce prisme et le film, les deux disques étant montés sur le même axe de rotation pa- rallèle à l'axe optique et synchronisés méca niquement avec le prisme.
Le disque optique de la fig. 17 peut être construit de façon simple en une pièce d'une plaque plan-paral- lèle recouverte de plaques plus petites, 46 à 55, d'épaisseur variable. Mais il est beaucoup plus simple de le faire en une seule pièce moulée en matière plastique. Ainsi, l'aména gement d'un dispositif, comme représenté clans la fig. 17, entre le film et la lentille de projection n'implique pas de difficultés sé rieuses en ce qui concerne la précision désirée à atteindre. Son emploi n'est pas absolument nécessaire, comme déjà mentionné plus haut.
La coma prismatique est proportionnelle à l'angle de n'importe quel rayon principal et au carré de l'ouverture des rayons éclairant un point quelconque de l'image. La coma tan gentielle est égale à trois fois la coma sagit tale pour la même ouverture.
Le manque de netteté dans la formation de l'image résultant de l'astigmatisme et de la coma, dus ait prisme peut être sensible ment diminué en remplissant les conditions nécessaires concernant la. source de lumière et le système condenseur. La coma. et l.'a,stigma- tisme tangentiels sont éliminés si l'ouverture (les rayons tangentiels éclairant. tout point du film est suffisamment limitée.
lia coma sagittale peut être encore suffi samment réduite, mis à part le facteur 0..5 tel. qu'il est donné par l'angle d'incidence des rayons principaux conformément à l'inven tion, en partie par des corrections complé mentaires obtenues avec le prisme complexe (en particulier fig. 13) et, en partie en di mensionnant le diamètre du cercle inscrit au polygone suivant la. durée moyenne de la coma. prismatique pendant. la rotation. Ceci peut., par exemple, être réalisé en choisissant ledit diamètre de telle manière que dans la. position où l'arête du prisme coupe L'axe optique, par exemple, les images virtuelles de deux cadres consécutifs du film se couvrent l'une l'autre complètement et que pour tout.
point de l'image la coma sagittale produite par une paire de faces parallèles du prime coïncide avec la coma sagittale appartenant à l'autre paire de faces du prisme.
La diminution suffisante, en pratique, de la coma tangent.ielle prismatique est un pro blème concernant la source de lumière et le condenseur, comme déjà mentionné ci-dessus, et peut être traitée efficacement comme suit Un système condenseur du type usuel (une lentille et/ou un miroir) produit une image de la source de lumière soit sur le film (par exemple dans le cas d'une lampe à. arc de grande intensité), soit à, l'intérieur du prisme polygonal de renvoi ou de l'objectif de pro jection (dans le cas d'une lampe à.
inean- d.escence ou d'un tube de décharge à vapeur de mercure). Le premier cas a déjà été men tionné en référence avec la fig. 8. Dans le se eond cas, le déflecteur rotatif sous forme d'anneau .coaxial de lentilles cylindriques con caves produit des rayons rendus plus ou moins parallèles en section prismatique tan gentielle, comme le montre la.
fig. 5, tandis que l'image prismatique sagittale de la source de lumière apparaît à l'intérieur du prisme polygonal ou de la lentille de projection ou entre ceux-ci, comme projetée par le système condenseur. L'ouverture des rayons tangen tiels éclairant chaque point de l'image est égale au rapport du diamètre vertical (soit le diamètre en section prismatique tangentielle) de la source de lumière à la longueur focale résultante du système optique comportant. le déflecteur rotatif et le condenseur. Une source de lumière de dimension verticale limitée est donc préférable, afin de réduire l'ouverture tangentielle des rayons lumineux.
A part. le cratère de l'arc électrique, il y a diverses autres sources de lumière utilisables dans ce but, telles que les lampes à incandescence avec filament de dimension convenable (plus ou moins limité en, section verticale), les lampes en ruban ou les tubes de décharge à vapeur de mercure.
La coma tangentielle est égale à, la coma sagittale, si les sections optiques effectives horizontale et. -verticale de la source de luunière sont prévues dans le rap port 7
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Une forme bien connue de lampe à vapeur de mercure à extra haute tension du type à refroidissement à eau pour projecteurs cde ci néma comprend plusieurs petits miroirs cy lindriques afin de réaliser un éclairage tout à fait homogène de la porte de film dans les projecteurs intermittents. Pour les projecteurs non intermittents tel que celui décrit, un autre type -de tube de décharge à mercure est préférable.
La fig. 18 montre la coupe trans versale d'une telle lampe à mercure, construite spécialement, éliminant l'astigmatisme et la coma tangentielle lorsqu'elle est utilisée comme lampe @de projection dans ce but. 56 est le tube de quartz contenant une source de lu mière, 57 une lentille condenseur, la surface cylindrique 58 est un miroir arrangé coaxiale ment avec la source de lumière. 59 est un espace d'eau de refroidissement autour du tube -de quartz.
Ainsi, la source de lumière coïncide avec son image produite par le miroir 58, tandis que dans le type standard connu de lampe à, mercure à refroidissement à l'eau plusieurs miroirs cylindriques produisent des sources de lumières secondaires au-dessus et au-dessous de la source de lainière primaire. Le rapport de la largeur intérieure du tube de quartz à la longueur focale résultante du système condenseur et .déflecteur rotatif donne une très petite ouverture pour les rayons for inant l'image en section tangentielle, si une lampe selon la fig. 18 est utilisée judicieuse ment.
Il reste encore une question concernant les conditions favorables pour l'objectif de pro jection. Comme déjà dit, il est utile de corri ger au moins l'aberration de sphéricité de tout. le système optique comprenant la lentille de projection et le prisme compensateur. Quant à la luminosité de l'objectif de pro jection, soit le rapport du diamètre effectif de .cet objectif à sa longueur focale f, il est utile de considérer la règle suivante
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N étant le nombre de côtés du polygone com pensateur et H la hauteur du cadre de l'image sur le film.
Les faces latérales du prisme complexe (fig. 10 à 7.3) peuvent être planes ou cylin driques concaves avec un rayon de courbure soumis à la. condition dépendant des indices de réfraction des composantes du prisme com plexe, que celui-ci doit avoir une longueur focale infinie ou suffisante, aussi en section tangentielle, et qu'il n'apparaît pratiquement aucun astigmatisme .dans la, formation de l'image lorsque les faces du polygone sont pa rallèles au plan @du film. Le prisme lui-même, en particulier le prisme creux, et le déflecteur peuvent être faits en verre moulé ou en ma tière plastique.
Pour éviter des pertes de lumière par ré flexion parasite, les surfaces de verre peuvent être vernies ou traitées.
Le film peut être guidé à, travers le fais ceau lumineux par les galets dentés ordinaires à mouvement continu qui sont synchronisés avec le prisme 4 et .le déflecteur 8, selon la fig. 9. Dans ce cas, il n':est pas nécessaire d'avoir des faces !du prisme déflecteur 8 égales aux cadres du film. D'autres variantes pour guider le filin à travers le faisceau lumi neux sont. données dans les fig. 5 à 8.
Une autre variante est représentée dans les fig. 19 et 20, dans laquelle -Lin prisme com plexe 60 selon la fi-. 13 est utilisé, ainsi que le dispositif 61 de contrôle optique du rétré- cissement selon les fig. 15 et 16. Le relais de ce dispositif provoque alors un déplacement. de l'axe des galets 62, afin de diminuer le trajet !du film rétréei autour du déflecteur tournant 63 conformément aux conditions de compensation optique du rétrécissement du film.
Ainsi, ces conditions, soit le déplacement -des composantes stationnaires dans le prisme 4 et le déplacement parallèle du plan du film en proportion du rétrécissement, sont rem plies sans utiliser la tension dut film rétréci. Dans les fig. 19 et 20, le prisme 4 est à douze farces, tandis que le déflecteur 63 en a quinze, et le rapport de réduction des engrenages 64 et 65 est arrangé de manière correspondante. Les projecteurs de film à. mouvement. con tinu pourraient être d'importance particulière du point de vue de la. cinématogmaphie en cou leurs.
La projection additive de cadres consé cutifs dans des couleurs composantes alternées fut l'un des premiers essais de einématogra- phie en couleur. Les recherches dans cette di rection ont été abandonnées par suite du va cillement de couleur, dont l'élimination avec les projecteurs intermittents n'était possible qu'en introduisant une très haute fréquence d'images.
Avec les projecteurs non intermit- tents, le vacillement de couleur peut être éli miné à une fréquence d'images relativement plus basse, car les couleurs composantes con sécutives ne sont pas séparées par des périodes intermittentes sombres. Ainsi, la solution cor recte du problème du projecteur de film à mouvement continu ouvre la possibilité d'un procédé pratique et. simple de projection de films en couleurs additives.
Par exemple, 60 images par seconde sur un film de 16 mm font la même longueur de film que 2-1 images par seconde sur un film de 35 min. Cette fré quence d'images avec un film de 16 mm signi fierait 20 images complètes en trois couleurs par seconde, pratiquement sans vacillement < le couleur si elles sont projetées sur un appa reil non intermittent. L'enregistrement. sonore imprimé sur ce film de 16 mm aurait la même vitesse et dimension que l'enregistre ment original sur un film de 35 mm et donne rait donc la même qualité de son.
Des faces colorées alternatives pour le prisme polygonal de renvoi 4 pour les projections additives sont déjà connues. Un progrès sous ce rapport est représenté par des faces colorées alternées pour le prisme polygonal de déflection 8 ou 63 entre le film et la source de lumière, dans l'exemple décrit; il présente l'avantage évi dent de protéger le film contre la lumière blanche non filtrée de la lampe de projection à haute intensité.
Les fig. 21 à 24 montrent des organes par lesquels le filin est guidé sans aucun frotte ment appréciable suivant un trajet incurvé à. travers le faisceau lumineux et dans lesquels des moyens optiques sont prévus afin que l'image projetée reste pratiquement fixe quand le film défile à travers le faisceau lumineux.
Dans cette variante, chaque cadre d'image, alors qu'il se meut. suivant une trajectoire incurvée à travers le faisceau lumineux, cor respond à et se trouve dans une lentille d'air qui forme l'une d'une série de lentilles d'air convexes cylindriques se déplaçant entre des milieux solides tels que le verre, autour d'un axe parallèle à l'axe du prisme. La lentille d'air peut être de forme plan-convexe ou bi convexe.
Les lentilles d'air, étant des lentilles cy lindriques divergentes, font. que le faisceau convergent venant d'une lentille condenseur ou d'un miroir devient à peu près parallèle dans des plans perpendiculaires à l'axe de ro tation, et elles :produisent en même temps une déflection du faisceau lumineux qui varie con tinuellement comme elle doit pour éliminer l'aberration non linéaire dans le renvoi de l'image.
Les lentilles d'air prévues dans ce but sont formées par l'aménagement d'une lentille de champ stationnaire placée entre le prisme 4 et le déflecteur rotatif du faisceau, la lentille de champ ayant une face cylindrique concave placée aussi près que possible du film qui est guidé dans sa trajectoire incurvée par le dé- fleeteur rotatif du faisceau.
La face de la lentille de champ qui est orientée vers le prisme 4 est de préférence plane, mais cela n'est. pas indispensable.
Le rayon de courbure de la face concave cylindrique de la lentille de champ, suivant l'indice de réfraction, est de préférence plus court que celui de la trajectoire incurvée du film et, dans ce cas, l'image formée par la len tille de champ est tout à fait correcte et la. seule aberration optique d'importance prati que qui puisse se produire est l'astigmatisme cylindrique, .par suite du mince ménisque ey- lindriqued'air entre le film et la face con cave cylindrique de la lentille de champ.
La lentille de :champ peut être montée dans un châssis qui est mobile par rapport au déflecteur du faisceau et ce châssis peut pré- sentes des galets de guidage pour maintenir le film dans sa trajectoire incurvée.
Dans les fig. 21 et 22, le dispositif de pro jection comprend un prisme polygonal 70 monté rotativement sur un axe horizontal. Le prisme de renvoi à huit faces 70a est mû par des engrenages actionnant en synchronisme l'élément rotatif 71 de déflection du faisceau monté rotativement sur un axe horizontal pa rallèle à l'axe :du prisme de renvoi 70. L'élé ment déflecteur 71 a vingt-quatre faces con caves cylindriques 71a dont chacune corres pond à un cadre d'image du film 72. Les faces 71c pourraient être planes au lieu- d'être concaves.
L'élément déflecteur du faisceau présente une paire d'anneaux périphériques 73 qui portent les dents radiales 74 d'entraînement du film 72.
Entre le prisme 70 et l'élément 71 de dé- flection -du faisceau se trouve placée une len tille -de champ stationnaire 75 qui a une face concave cylindrique 76 adjacente à l'élément 71 et .de préférence une face plane 77, du côté du prisme 70.
La lentille -de champ 75 est montée de ma nière amovible pour faciliter l'insertion du film et, dans ce but, elle est supportée dans Lui châssis 78 pouvant s'éloigner de ,l'élément 71 de déflection du faisceau, comme repré senté en lignes pointillées.en fig. 21.
Le châssis 78 est prévu pour maintenir le film sur la circonférence de l'unité de déflec- tion du faisceau et d'entraînement du film et porte à cet effet -des galets supérieurs et infé rieurs 79 et 80 qui peuvent être rainurés pour donner passage aux dents d'entraînement.
L'engagement du film avec les galets 79 et 80 détermine aussi.la position relative de la .lentille .de champ 75 par rapport au film peti- dant la projection. Le châssis 78 petit aussi être rainuré pour donner passage aux dents d'entraînement du film.
Dans cet arrangement, la lentille de champ a une position très proche du film et le mé nisque d'air formé entre le film 72 et la face concave 76 de la lentille de champ est ainsi aussi mince que cela est pratiquement possible.
L'astigmatisme cylindrique précité est inversement proportionnel à la troisième puis sance du rayon de la trajectoire du film, soit le rayon de la denture d'entraînement du film que présente le déflecteur, et cette aber ration optique disparaît. donc lorsque ledit rayon est de dimension modérée, en part.icu- lier dans le cas d'une source :de lumière de projection de diamètre limité en section tan gentielle .prismatique, soit avec une ouverture limitée du faisceau dans le plan de la fin. 21.
Par la combinaison .de la surface 76 de la lentille de champ stationnaire 75 et des sur faces concaves 71a du .déflecteur rotatif 71 du faisceau, une série mobile de lentilles d'air sera formée, qui coïttcident avec les cadres des images successives du film 7\? lorsqu'elles entrent .dans le faisceau lumineux.
La source de lumière avec un dispositif condenseur (lentille ou miroir) peut être placée à l'intérieur du déflecteur rotatif de faisceau avec denture d'entraînement du film, comme expliqué en référence avec les diverses variantes décrites précédemment.
En variante, la source de ltunière peut. être placée en dehors du déflecteur de faisceau à. couronne dentée. Dans une forme de cette variante, un miroir stationnaire ou un prisme réfléchissant 81 (fig. 23) peut être monté à l'intérieur du déflecteur de faisceau à cou ronne dentée, ce prisme ayant une face cylin drique convexe 81a arrangée parallèlement à la surface creuse cylindrique 82 du déflecteur rotatif de faisceau à couronne dentée.
Dans une :autre forme de cette variante, le miroir peut être constitué par une surface 83 conique (fig. 22) sphérique ou toroïdale du déflecteur du faisceau. Un tel arrangement est avantageux au point de vue du refroidisse ment.
La surface d'incidence 83a peut être mou lée plane ou convexe toroïdale.
La surface d'incidence du prisme réflé chissant 81 (fig. 23) peut être plane ou splié- rique-convexe.
La lentille de champ 75 est construite de manière à être traversée par les rayons pro venant de deux cadres d'images successives du film. Considérant la position dans laquelle les bords opposés du prisme 70 et une ligne de séparation entre deux cadres d'images con sécutives coupent l'axe optique, il. en résulte que la lentille de projection 84 devrait avoir une ouverture d'environ
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N étant. le nombre de faces du prisme.
Le prisme 70 peut être soit plein, comme représenté, soit creux, comme prévu dans plu sieurs des figures précédentes.
Les lampes à haute tension à vapeur de mercure sont des sources @de lumière de la forme la mieux appropriée pour l'emploi dans les lampes de projections avec les dispositifs (le projecteurs non intermittents décrits ci dessus. Les lampes à mercure à refroidisse ment à L'eau ont en général la source (le lu mière en position horizontale, tandis que dans les autres types de lampes à mercure (avec ampoule libre dans l'air) la source de lumière est dirigée verticalement. Dans les deux cas, l'axe du prisme 70 peut être arrangé horizon talenient à la condition que l'axe de la source de lumière, l'axe du prisme et l'axe optique de la lentille de projection soient dans le même plan.
Ainsi, avec une source de lumière verticale, L'axe optique doit aussi être dirigé verticalement en employant tin miroir. plat à 45 ou un prisme réfléchissant. rectangulaire devant la lentille de projection.
Un tel arrangement est représenté dans la fig. 24, dans laquelle le dispositif de pro jection décrit clans la fig. 21 est tourné de 90 , en sorte que l'axe optique est vertical et (tue l'image sera. projetée vers le haut. Au- dessus de la lentille de projection 84, un mi roir plat disposé à 45 par rapport à l'axe optique ou un prisme réfléchissant 85 est prévu de manière que l'image soit projetée horizontalement.
La, source de lumière 86 dis posée verticalement est placée en face de l'élément.<B>71.</B> du déflecteur de faisceau à, cou ronne d'enti@aînenient et comporte un dispo sitif condenseur qui petit comprendre une surface-miroir 87 elliptique ou partiellement cylindrique dont l'axe est parallèle à. la source de lumière.
Les dispositifs assurant le redressement de l'image et éliminant la composante non linéaire du déplacement de l'image à mouve ment continu .décrits en référence avec les fig. 21 à 24 peuvent être utilisés en combi naison avec l'un quelconque des dispositifs dé crits dans les figures précédentes.