Brevet FR2139186A1 — publié le 19730105

L'invention concerne un procédé et un appareil pour la projectai~ de films comprenant plusieurs images ou vues de façon à rendre négligeable le temps pendant lequel l'écran est noir et donc éliminer l'effet courant de scintillation. Le procédé et l'appareil sont tels qu'il y a toujours,ou presque toujours, une image projetée sur l'écran quelle que soit la vitesse avec laquelle le film est passé. La durée du changement d'image à image est suffisamment courte pour que l'oeil humain ne perçoive pas ce qui s'est passé. L'invention comprend dans sa forme la plus large au moins mi annulaire prisme rondrmobile en rotation pour la projection des images sur l'écran L'appareil selon l'invention présenté les avantages suivants : il permet de projeter des films de l'Ancien temps à leur vitesse originale de seize images par seconde environ de telle façon qu'ils peuvent être-directe- ment rephotographiés sur un nouveau film en utilisant la vitesse actuelle de vingt-quatre images par seconde environ.Potentiellement, il procure un système pour la conversion des modèles permettant d'appliquer directe- ment un film cinématographique d'un système de télévision à un système différent. I1 permet également d'accélérer ou de ralentir l'allure comme on le désire meme pour une prise de vues, simplement en accélérant ou en ralentissant le film projeté ou sa copie.L'appareil permet également de passer un film quelle que soit la vitesse à laquelle il a été tourné et même de l'utiliser dans un système de télévision à cinquante ou soixante oscillations par sec-onde,tout en évitant les effets strobosc.opiques. L'a.ppareil élimine d'un seul coup le problème auquel se sont heurtées toutes les stations de télévision américaines ou celles qui utilisent un système identique pour projeter des films tournés à vingt-quatre images par seconde dans un système utilisant trente images par seconde et il permet de ralentir-l'action ou de l'arrêter simplement en changeant la vitesse du film. Ceci peut déjà être réalisé main- tenant dans les stations de télévision mais nécessite tout un système vidéomagnétique particulièrement coûteux. L'élimination du passage noir entre deux vues est réalisé en supprimant l'arret mécanique du film nécessité pour l'exposition de chaque image. Jusqu a présent, il n'y a pas eu de solution pratique et satisfaisante pour l'élimination de cet arrêt d'origine mécanique. L'appareil selon l'invention résoud également le problème de l'élimination de la plus grande partie du bruit engendré par les projecteurs. L'invention réalise les avantages précités en utilisant un prisme annulaire. Dans une forme de réalisation, on utilise deux prismes annulaires concentriques; cette dernière forme étant préférable. Les prismes sont placés sïmultanément dans des ensembles iden tiques de façon à obtenir en tous points de la périphérie du dispositif des propriétés optiques constantes aussitôt que le prisme de l'anneau intérieur est en mouvement dans le sens opposé du sens du mouvement du prisme de l'anneau extérieur. Un prisme a la propriété optique de dévier un rayon lu mineux selon unwdonné pour un prisme particulier et selon l'angle rela tif entre ses surfaces et la source lumineuse. Lorsque lesprismes sont en mouvement, on peut avoir deux effets. Si la source lumineuse reste fixe le rayon lumineux projeté se déplace d'avant en arrière selon ce que commande l'angle du prisme. Si le faisceau lumineux originel est en mouve et ment, le rayon projeté reste fixé à un point déterminéjdans certaines limités. La contre-rotation des prismes des systèmes de projection sert à garder l'image du film centrée sur l'écran. Bien que l'image du film soit en mouvement constant devant la zone éclairée, son image projetée sur l'écran reste fixe grâce à un alignement optique continuel. On va maintenant décrire les propriétés physiques des prismes annulaires. Les prismes forment un jeu identique "un à l'intérieur et l'autre à l'extérieur et sont optiquement montés sur leur axe commun. Choisissons un point de départ pour le prisme. Le prisme est large à sa base et plus étroit à son sommet. A une position à 90" autour de l'anneau du point de départ, la base a été réduite et le sommet augmenté. A 1800 du point de départ, la base et le sommet sont les memes tandis qu'à 270 la base est réduite à la dimension qu'avait le sommet dans la position à 90 du point de départ. Ensuite, juste avant d'atteindre le point de départ, le sommet du pris me est aussi large que la base à la position du point de départ.De la même façon, la base en ce point est aussi étroite que l'est le sommet dans la posi tion correspondant au point de départ. Aux points de commencement et de fin, il apparaît un joint d'ex trémité. Présentement, il n'y a pas de joint et l'anneau est solide et continu. A cause de leurs dimensions variables, on peut; en modifiant l'angle de réfraction, ne faire passer dans le système qu'une portion choisie des rayons lumineux issus du projecteur. Ceci permet donc de ne projeter qu'une portion choisie du film. Les prismes sont synchronisés en contre-rotation de façon à iso ler une portion du diffuseur du proj ecteur dans laquelle se place une tranche complète d'une image du film. L'image bouge comme le font les prismes annu Laires et il n'y a aucune importance à savoir où se situe l'image dans le diffuseur du projecteur; l'image projetée sur l'écran restant toujours centrée gracie auxprismes annulaires alignés à cet effet. Lorsque les prismes annulaires ont balayé 360 , l'image suivante se place dans le diffuseur du projecteur et l'angle de réfraction du prisme change brusquement de façon à ce que l'on passe à la nouvelle image qui vient juste de rentrer dans le diffuseur. Cette nouvelle image se déplace comme précédemment. Le temps de changement entre les images est de l'ordre du millième de seconde. Le changement a lieu juste avant le moment où l'image projetée commence à quitter le diffuseur. L'image à projeter e ite vient à peine d'entrer complètement dans le difuseur. Le diffuseur accomode deux ima ges simultanément. Pendant l'instant réel du changement, il y a une image composite sur l'écran qui montre des parties de l'une et de l'autre des deux images. Comme l'oeil n'absorbe pas une image durant moins que 1/45ème de seconde, l'image combinée projetée sur l'écran n'est pas enregistrée par l'oeil des spectateurs. De la même façon le changement ne peut être détecté par une caméra de télévision ou de cinéma prenant des images de ladite image projetée et ceci parce qu il y a toujours une image sur l'écran. Il est important de bien comprendre que chaque mouvement de l'image du film sur une distance égale au double de sa hauteur est accompa gnée par une rotation de 360" des prismes annulaires. Cette relation est constante quelle que soit la vitesse à laquelle est utilisé le projecteur. Dans un projecteur usuel, ayant une vitesse de seize images par seconde, il y a exposition des imager successives par intervalle. Entre chaque image il y a extinction de la lumière (passage noir ou temps mort). La durée de cette extinction doit être de l'ordre de 1/32ème de seconde. Si la vitesse du film augmente, la durée de l'extinction diminue. Si la vitesse du film diminue, la durée de l'extinction augmente. Aussi, aux très faibles vitesses, le spectateur remarque un effet de"scintillation" dû à l'accroissement du pourcentage de passage noir . Au même moment, la brillance de l'image projetée semble disparaltre. Cet effet optique résulte de l'accroissement du temps de passage noir. L'oeil a le pouvoir de retenir une image exposée 1/25ème de seconde après qu' elle ait disparu. Aussi l'oeil interprète une série de brèves images exposées comme une exposition continue. Dans le cas de films mouvants, on utilise l'exposition continue pour suggérer l'effet d'un mouvement continu. Avec la présente invention, le changement réel entre deux images ne peut être détecté même à la vitesse particulièrement lente de une image par seconde car à cette vitesse le changement est réel est opéré en 1/180ème de seconde. Ce changement est trop rapide pour que l'oeil puisse le discerner et l'assimiler. L'invention permettant une projection continue sans temps mort, l'appareil peut être utIlisé lorsqu'on veut téléviser o. copier un film ou encore obtenir des photographies depuis un film. On décrira maintenant une forme d'exécution non limitative d'un projecteur à prisme annulaire en référence aux dessins annexés dans les quels La figure 1 est une vue en perspective partiellement éclatée du dispositif montrant les prismes annulaires. La figure 2 est une vue fragmentaire et schématique du projecteur lorsque l'image commence son mouvement devant le diffuseur et tandis que les prismes annulaires sont en rotation au-delà du point initial à 0". La figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 lorsque les prismes sont à 1800 du point initial à 0". La figure 4 est une vue analogue aux figures 2 et 3 lorsque les prismes annulaires approchent 3600 du point initial juste avant que l'image à projeter remplace l'image projetée. La figure 5 est une vue illustrant le changement d'images. Le projecteur cinématographique montré dans la figure 1 comprend une bobine d'alimentation de film 6 et une bobine réceptrice 7, un film 8 passant de la bobine d'alimentation 6 à travers un diffuseur 9 sur la bobine réceptrice 7. Une source lumineuse 10 dirige la lumière à travers les ima ges du film passant devant le diffuseur 9 et dans unsystème de lentilles 11 monté au-dessus dudit diffuseur. La lumière venant des lentilles 1 1 passe à travers une ouverture 12 ménagée dans le fond 13 de l'enveloppe 14 montée au-dessus desdites lentilles. Une couple de prismes annulaires concentriques 15, 16, sont montés en rotation sur le fond 13 de ladite enveloppe. Les prisn-:es annulaires sont actionnés par un moteur 17 selon des sens opposés et par des moyens de t raction appropriés et connus, non représentés sur la figure. De la sorte, le prisme intérieur, 15, tourne en rotation dans le sens contraire des aiguilles d'une montre tandis que le prisme extérieur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Le mouvement du film 8 devant le diffuseur 9 est syn chronisé sur le mouvement de rotation des prismes par des moyens de transmission adaptés et non représentés sur la figure. Un miroir oblique 18 est monté sur le fond 13 de l'enveloppe 14 de telle façon que la lumière venant de ltouverture 12 est réfléchie à travers les prismes 15 et 16 et sort finalement à travers l'ouverture terminale 19 ménagée dans la surface latérale de l'enveloppe 14. Les figures 2, 3 et 4 illustrent ce qui advient lorsqu'une image 1 d'un film passe devant le diffuseur 9. La figure 2 montre une image 1 à l'étape initiale de ce mouvement devant le diffuseur. Les prismes annulaires 15 et 16 sont représentés lorsqu'ils ont effectué une rotation de quelques degrés à partir des points de départ à 0" respectifs 15a.et 16a. La figure 3 montre la position médiane de l'image "A" se dépla çant à travers le diffuseur 9 lorsque les prismes annulaires 15 et 16 ont effectué une rotation de 180" à partir de leur point de départ. La figure 4 montre la position relative juste avant le remplacement de l'image A par l'image suivante B c'est-à-dire juste avant que les prismes annulaires 15 et 16 aient effectué une rotation de 360 à parti r des positions de leur point de départ respectif 15a et 15b. A ce moment, une image composite des ima ges "A" et "B" est réalisée. Ce changement est noté à la figure 5. Une image complète A apparat en 20 lorsqu'il y a croisement des points de départ 15a et 15b des prismes. Par la suite l'image "A" voit sa taille diminuer ainsi qu'il est montré en 21 puis une image composite étroite 22 apparaft dans laquelle l'image "A" est presque nulle et l'image "B" apparat. L'image "B" devient plus importante en 23 et finalement apparait complètement en Z lorsqu que le croisement des prismes est complètement terminé. Un spectateur cependant ne serait pas capable de voir le changement parce que ledit chan gement est complètement effectué en 1/1200 èmes de seconde. Naturellement l'invention n'est pas limitée aux simples formes d'exécution qui ont été mentionnées. Elle peut recevoir de nombreux aména gements et de nombreuses variantes qui n'en dénatureraient pas l'esprit, REVENDICATIONS 1. - Prisme optique ayant la forme d'un anneau ouvert ou fermé délimité par une section transversale origine et une section transversale extrémité caractérisé en ce que la section droite transversale de l'anneau est de forme trapézoldale, les deux côtés parallèles du trapèze étant perpendicualaires à l'axe de révolution de l'anneau, l'un des deux côtés parallèles du trapèze ayant une longueur croissante de la section origine à la section extrémité et l'autre des deux côtés parallèles du trapèze ayant une longueur décroissante entre les m8mes sections origine et extrémité. 2. - Prisme optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'anneau est fermé, que les longueurs des deux côtés parallèles du trapèze sont de dimensions différentes au niveau des sections origine et extrémité, que dans une section de l'anneau placée à 90" de la section origine la longueur du cOté le plus large du trapèze a diminué et la longueur du côté étroit a augmenté, que dans une section de l'anneau à 1800 de la section origine la longueur des deux côtés parallèles est identique ,que db8 une section de l'anneau située à 270" de la section origine la longueur d'un des deux côtés parallèles du trapèze est égale à la longueur qu'avait l'autre cOté dans la section située à 90" de la section origine, que la longueur de l'un des deux cOtés parallèles du trapèze dans la section extrémité est la même que la longueur qu'avait respectivement l'autre dans la section origine. 3. - Appareil pour la projection d'un film caractérisé en ce qu'il comprend au moins un prisme optique sslcn l'une des revendications 1 et 2. 4. - Appareil pour la projection d'un film selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend deux prismes optiques coaxiaux se déplaçant en rotation dans des sens opposés. 5. - Appareil pour la projection d'un film selon la revendication 4 caractérisé en ce que la vitesse de rotation des prismes optiques est synchronisée avec la vitesse de déplacement des films. 6. - Appareil pour la projection d'un film selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend un diffuseur suffisamment grand pour accomoder en même temps deux images entières du film.