Appareil comprenant un obturateur destiné à intercepter et à libérer périodiquement au moins une partie d'un faisceau lumineux de surface finie. La présente invention a pour objet un appareil comprenant un obturateur destiné à intercepter et à libérer périodiquement au moins une partie .d'un faisceau lumineux :de surface finie. Un obturateur particulier de ce type convient particulièrement bien à l'explo ration et. à l'enregistrement de télécinéma.
On sait qu'il existe un procédé permet tant, dans le cas d'installations de télévision à balayages entrelacés, soit d'engendrer un si gnal. de télévision à partir d'un film, soit d'impressionner un film à partir d'une image de télévision et employant deux faisceaux lu mineux venant du film ou allant vers celui-ci, suivant le cas; ces faisceaux sont alternative ment dirigés vers l'endroit où ils doivent être utilisés au cours de balayages successifs com plets.
Une partie essentielle d'un appareillage connu pour la mise en oeuvre de ce procédé est l'obturateur qui ne laisse passer vers l'en droit d'utilisation qu'un seul faisceau lumi neux à la fois, lors de chacun des balayages partiels.
Un obturateur parfait pour le but décrit doit satisfaire à la condition suivante: il doit faire passer dans le faisceau lumineux à obtu rer une série ininterrompue de barres parallè les formant écran pour obturer celui-ci; ces barres doivent se déplacer sans rotation rela tive, perpendiculairement par rapport au faisceau lumineux; leur dimension maxima doit être parallèle à la dimension maxima du champ lumineux dont la section transver sale est normalement rectangulaire dans le plan de l'obturateur.
En première approximation, un tel. obtu rateur peut être constitué par un disque pourvu de segments saillants qui passent transversalement par rapport an faisceau lu-, mineux. Un tel obturateur présente l'inconvé nient suivant: Si l'on veut que la rotation- de ces segments par rapport au champ optique soit négligeable, le diamètre .du .disque devient trop grand et prohibitif. On réalise une se-, coude disposition meilleure en utilisant un obturateur de forme cylindrique composé de segments alternés opaques et transparents.
Un tel système permet d'éviter l'inconvénient de la rotation relative .des organes de l'obtu rateur, mais il présente l'inconvénient que l'axe du système optique est situé alors sui vant un diamètre du cylindre, et le faisceau doit être dévié, à l'aide d'un prisme par exem ple, pour sortir à une des iextrémités du cy lindre et pour éviter un double passage à travers la surface cylindrique.
La présente invention vise à réaliser un obturateur dans lequel les deux inconvénients signalés ci-dessus sont évités et qui présente en outre l'avantage d'être petit et d'être cons titué par un nombre minimum d'organes mo biles.
L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce que ledit obturateur comprend des organes mobiles disposés de telle sorte qu'ils décrivent, par l'une de leurs extrémités, une même courbe fermée dans laquelle passe ledit faisceau lumineux.
Lesdits organes peuvent "être disposés de façon à se déplacer sans rotation relative. Ladite courbe fermée peut être un cercle dont le centre est situé sur l'axe du faisceau lumineux et dans un plan incliné relativement à cet axe d'un angle compris entre 5 et 20 .
On va décrire maintenant et à titre d'exemple, en se référant aux fig. 1 à 3 du dessin annexé, une partie d'une forme d'exé cution :de l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente une vue d'un obtura teur constituant ladite partie de ladite forme d'exécution.
La fig. 2 montre une autre vue de l'obtu rateur de la fig. 1, et la fig. 3 est une représentation schémati que du fonctionnement de l'obturateur repré senté aux fig. 1 et 2 lors de la confection d'un film à partir d'une image de télévision.
Dans des fig. 1 et 2, les mêmes organes sont désignés par les mêmes chiffres. On voit que l'obturateur représenté est constitué par sept organes articulés 1 en forme de barres qui peuvent se déplacer relativement à un disque 2 et à un anneau 3; ils sont disposés suivant des points régulièrement espacés sur des cer cles de même diamètre du disque et de l'an neau. Le disque 2 est fixé à un arbre 4 qui fait tourner l'obturateur dans la direction indiquée; l'anneau 3 est supporté par des rou leaux 5 qui reposent dans des paliers sup portés par un cadre (non représentés).
Le disque 2 et l'anneau 3 sont situés dans des plans parallèles et sont inclinés relative ment aux plans dans lesquels sont situées les barres 1.
Les extrémités de gauche (fig. 1 et 2) des barres 1 parcourent un cercle centré sur l'axe 8 du faisceau et situé :dans un plan matéria lisé par l'anneau 3 dont l'axe 6 est incliné d'environ 15 sur l'axe 8.
Le contour :du faisceau lumineux passant par l'obturateur est représenté par une ligne interrompue 7, tandis que l'axe optique est représenté par la ligne 8. La fig. 3 permet de comprendre comment l'obturateur représenté aux fig. 1 et 2 fonc tionne lorsqu'il est utilisé pour faire un film à partir de scènes télévisées. La fig. 3 se com pose de quatre schémas et. se rapporte au ba layage complet en deux parcours entrelacés de la trame d'un film.
Si l'on considère la fig. 3 (I), on voit que le balayage a lieu grâce à un oscillographe cathodique 11 sur l'écran duquel un faisceau électronique balaye une surface dont la hau teur est représentée par la ligne épaisse ab. L'image de ce balayage est projetée sur le film par chacun de deux systèmes optiques; ces systèmes sont représentés sur cette figure, pour plus de simplicité, par de simples len- tilles 12 et 13. Ils sont disposés de telle sorte qu'ils forment sur le film des images adja centes de la surface balayée.
Le rôle de l'ob turateur (dont seules trois barres 11, 15 et 16 sont représentées) est de laisser seulement le système optique approprié faire une image sur le film à, un instant donné.
La fig. 3 (I) montre le dispositif à l'ins tant où commence le balayage de la trame AB du film 10. Le spot se trouve en a.; la lumière qu'il émet petit passer entre les barres 14 et 15 :de d'obturateur et atteindre le système optique 12, de sorte que celui-ci permet la formation d'une image sur le film en A. La barre 14 empêche la lumière du spot qui se trouve en a d'atteindre le système optique 13. Le film se déplace d'un mouvement. continu vers le bas; sa vitesse est. telle qu'une trame passe en un temps: correspondant à un ba layage complet.
La vitesse de fonctionnement de l'obturateur est telle que ses barres se dé placent vers le bas d'une quantité correspon dant à deux fois leur largeur dans le temps nécessaire pour un balayage complet. La lar geur :des barres de l'obturateur est. égale à 1\espace qui sépare deux barres voisines lors qu'elles sont dans le champ lumineux.
Lorsque le spot se déplace vers le bas, l'es pace entre les barres 14 et 15 continue à lais ser la lumière venant du spot atteindre le système optique 12 et la barre 14 l'empêche d'atteindre le système optique 13. A la fin du premier parcours nous arrivons .à la situa tion représentée à la fig. 3 (II).
Le spot a atteint le point b; la lumière qu'il émet passe entre les barres 14 et 15, atteint le système optique 12 qui laisse for mer une image sur le film au point B et un premier parcours .de la trame AB est. ainsi terminé. A ce moment, le spot revient en arrière, atteint de nouveau le point a et un second parcours commence. La fig. 3 (III) représente ce cas.
La lumière venant du spot peut mainte nant passer entre les barres 14 et 15; elle atteint le système optique 13; mais la barre 15 l'empêche d'atteindre le système optique 12. Le système 13 forme son image sur le film en A. Ce second parcours de la trame AB est ainsi commencé. Il se poursuit comme avant, les barres de l'obturateur se déplaçant de la- (,on synchrone avec le spot, de sorte que la lu mière qui en vient peut toujours atteindre le sy,stème optique 13, mais qu'elle est intercep tée pour le système 12. La fin du second par cours -est représentée à la fig. 3 (IV).
On voit que l'image du spot a de nouveau atteint B; par conséquent, le second parcours de la trame < lvB est achevé.
On se rend compte que lorsque le spot re tourne au point a pour commencer le premier parcours de la trame suivante, la lumière qu'il émet pourra passer entre les barres 15 et 16, atteindre le système optique 12, mais non pas le système optique 13, étant éclipsée par la barre 15. Ce cycle se répète :donc régulière ment, chaque système optique étant alterna tivement utilisé pendant, les balayages succes sifs complets.
L'obturateur décrit .est surtout utilisable pour l'exploration de films à téléviser ou, comme on vient de le voir, pour le procédé inverse qui consiste à enregistrer une image télévisée sur un film; il peut également être utilisé chaque fois qu'un faisceau optique doit être alternativement intercepté puis li béré; il convient particulièrement bien dans les cas où un faisceau lumineux de surface finie doit être périodiquement, arrêté dans la même direction dans des conditions rigoureu sement contrôlées.
L'obturateur décrit présente également un intérêt dans les cas où il est nécessaire que la somme ,des surfaces de deux faisceaux opti ques soit sensiblement constante, chacun de ces faisceaux étant alternativement intercepté et libéré. Un exemple en est le photomètre à éclats; lors de l'utilisation d'un tel photo mètre, un observateur ou un appareil sensi ble à la lumière observe tantôt une surface éclairée par un flux lumineux connu, tantôt une surface éclairée par une source dont on désire déterminer la luminosité.
Apparatus comprising a shutter for periodically intercepting and releasing at least part of a light beam of a finished surface. The present invention relates to an apparatus comprising a shutter intended to intercept and periodically release at least part of a light beam: of finished surface. A particular shutter of this type is particularly suitable for exploration and. to telecine recording.
It is known that there is a method which allows both, in the case of television installations with interlaced scans, or to generate a signal. of television from a film, or of impressing a film from a television image and using two beams of minnows coming from or going towards the film, as the case may be; these beams are alternatively directed towards the place where they are to be used during successive full scans.
An essential part of a known apparatus for implementing this method is the shutter which allows only one light beam to pass to the right of use at a time, during each of the partial scans.
A shutter that is perfect for the purpose described must satisfy the following condition: it must pass through the light beam to be shut off an uninterrupted series of bars parallel forming a screen to shut off the latter; these bars must move without relative rotation, perpendicular to the light beam; their maximum dimension must be parallel to the maximum dimension of the light field, the transverse section of which is normally rectangular in the plane of the shutter.
As a first approximation, such. obtu rator may be constituted by a disc provided with projecting segments which pass transversely with respect to the light beam. Such a shutter has the following disadvantage: If it is desired that the rotation of these segments with respect to the optical field is negligible, the diameter of the .disc becomes too large and prohibitive. A second, better arrangement is achieved by using a cylindrical shutter made up of alternating opaque and transparent segments.
Such a system makes it possible to avoid the drawback of the relative rotation of the shutter members, but it has the drawback that the axis of the optical system is then located along a diameter of the cylinder, and the beam must be deflected, using a prism for example, to exit at one of the ends of the cylinder and to avoid a double passage through the cylindrical surface.
The present invention aims to provide a shutter in which the two drawbacks mentioned above are avoided and which also has the advantage of being small and of being constituted by a minimum number of movable organs.
The apparatus according to the invention is characterized in that said shutter comprises movable members arranged in such a way that they describe, by one of their ends, the same closed curve in which the said light beam passes.
Said members may "be arranged so as to move without relative rotation. Said closed curve may be a circle whose center is situated on the axis of the light beam and in a plane inclined relative to this axis at an angle of between 5 and 20.
We will now describe and by way of example, with reference to FIGS. 1 to 3 of the accompanying drawing, part of an embodiment: of the object of the invention.
Fig. 1 shows a view of a shutter constituting said part of said embodiment.
Fig. 2 shows another view of the shutter of FIG. 1, and fig. 3 is a schematic representation of the operation of the shutter shown in FIGS. 1 and 2 when making a film from a television image.
In fig. 1 and 2, the same organs are designated by the same numbers. It can be seen that the shutter shown is constituted by seven articulated members 1 in the form of bars which can move relative to a disc 2 and to a ring 3; they are arranged at regularly spaced points on circles of the same diameter of the disc and the ring. The disc 2 is attached to a shaft 4 which rotates the shutter in the direction indicated; the ring 3 is supported by rollers 5 which rest in bearings supported by a frame (not shown).
The disc 2 and the ring 3 are located in parallel planes and are inclined relative to the planes in which the bars 1 are located.
The left ends (fig. 1 and 2) of bars 1 run through a circle centered on axis 8 of the beam and located: in a plane materialized by ring 3 whose axis 6 is inclined by about 15 on axis 8.
The outline: of the light beam passing through the shutter is represented by an interrupted line 7, while the optical axis is represented by line 8. FIG. 3 makes it possible to understand how the shutter shown in FIGS. 1 and 2 works when used to make a movie from TV scenes. Fig. 3 consists of four diagrams and. refers to the complete scanning in two interlaced paths of the frame of a film.
If we consider fig. 3 (I), it is seen that the scanning takes place thanks to a cathode oscillograph 11 on the screen of which an electron beam scans a surface whose height is represented by the thick line ab. The image of this scan is projected onto the film by each of two optical systems; these systems are represented in this figure, for the sake of simplicity, by simple lenses 12 and 13. They are arranged in such a way that they form on the film adjacent images of the scanned surface.
The role of the shutter (of which only three bars 11, 15 and 16 are shown) is to let only the appropriate optical system make an image on the film at any given time.
Fig. 3 (I) shows the device at the point where the scanning of the AB frame of film 10 begins. The spot is at a .; the light that it emits small pass between the shutter bars 14 and 15: of the shutter and reach the optical system 12, so that the latter allows the formation of an image on the film in A. The bar 14 prevents the light from the spot which is in a to reach the optical system 13. The film moves with one movement. continuous down; its speed is. such that a frame passes in one time: corresponding to a complete scan.
The operating speed of the shutter is such that its bars move downward by an amount equal to twice their width in the time required for a full scan. The width: of the shutter bars is. equal to 1 space which separates two neighboring bars when they are in the light field.
As the spot moves downward, the space between bars 14 and 15 continues to allow light from the spot to reach optical system 12 and bar 14 prevents it from reaching optical system 13. At the same time, end of the first route we arrive at the situation shown in fig. 3 (II).
The spot has reached point b; the light which it emits passes between the bars 14 and 15, reaches the optical system 12 which leaves for mer an image on the film at point B and a first path .de the frame AB is. thus ended. At this point, the spot goes back, reaches point a again and a second run begins. Fig. 3 (III) represents this case.
The light coming from the spot can now pass between bars 14 and 15; it reaches the optical system 13; but the bar 15 prevents it from reaching the optical system 12. The system 13 forms its image on the film at A. This second journey of the frame AB is thus started. It continues as before, the shutter bars moving from the- (, we synchronize with the spot, so that the light which comes from it can still reach the sy, steme optic 13, but that it is intercepted. end for system 12. The end of the second by course -is shown in Fig. 3 (IV).
We see that the spot image has again reached B; therefore, the second run of the <lvB frame is complete.
We realize that when the spot turns to point a to start the first path of the next frame, the light it emits can pass between bars 15 and 16, reach the optical system 12, but not the optical system 13, being eclipsed by bar 15. This cycle is repeated: therefore regularly, each optical system being used alternately during the successive complete scans.
The shutter described .est above all usable for exploring films to be televised or, as we have just seen, for the reverse process which consists in recording a televised image on a film; it can also be used whenever an optical beam must be alternately intercepted and then released; it is particularly suitable in cases where a light beam of a finished surface must be periodically stopped in the same direction under tightly controlled conditions.
The shutter described is also of interest in cases where it is necessary for the sum of the areas of two optical beams to be substantially constant, each of these beams being alternately intercepted and released. One example is the flash photometer; when using such a photo meter, an observer or a device sensitive to light sometimes observes a surface illuminated by a known luminous flux, sometimes a surface illuminated by a source whose luminosity is to be determined.