Brevet FR2222667A1 — publié le 19741018

L'invention concerne un système optique pour un appareil de projection, de préférence un appareil de reproduction photographique ou un appareil de lecture, ou encore un appareil combiné assurant ces deux fonctions, muni, en plus de ltobjectif de projection, d'éléments optiques qui permettent une déviation des rayons, une rotation ou une translation de l'image, et qui peuvent être utilisés séparément ou en combinaison. Dans la projection de diapositives, on utilise dans une mesure croissante des cassettes à film en ruban avec un degré d'automatisation élevé, si bien que la projection images en hauteur et en travers n'est possible, avec une dépense raisonnable, qu'au moyen d'une rotation optique de l'image. Dans la technique des microfilms, on utilise, par exemple, des microfilms ou microfiches que, de façon cpnnue, on déplace, soit à la main, soit à l'aide d'une commande électromagnétique, dans les appareils de reproduction ou de lecture ou dans des appareils combinant ces deux fonctions, par pas successifs d'une photographie partielle à une autre au moyen d'une table à mouvements croisés par exemple.En conséquence d'imprécisions dans la position des photographies partielles sur le microfilm plan qui sè produisent lors de la prise de vue de ces photographies partielles, il se présente ce grave inconvénient qutaprès mise au point de l'image partielle, son centre ne coincide pas toujours avec celui du plan image ou de écran. En outre, en conséquence également d'une imprécision de position sur la microfiche du contenu de la photographie que lton veut reproduire, il est nécessaire, lors de la projection sur un plan-image ou sur le plan d'un écran, d'effectuer une rotation de l'image de cette photographie pour que les lignes verticales et horizontales de cette image soient parallèles aux bords du cadre dans le planimage.Outre les supports de films connus, comme par exemple la table à mouvements croisés, avec lesquels il est possible d'effectuer sans plus de difficulté des corrections de position de l'image par des moyens mécaniques, on utilise pour cela, dans quelques appareils, des moyens optiques. Ceci est, en particulier, le cas lorsque le degré d'automatisation ne permet une solution mécanique de ce problème qu'au prix d'une grande dépense ou même ne le permet pas du tout. Pour la rotation optique de l'image, on utilise, de préférence, des prismes de Dove. Pour la translation optique de l'image afin d'amener en colncidence le centre de l'image partielle avec celui du plan-image, on utilise, comme on le sait, des plaques de verre basculantes. Les appareils connus comportant des dispositifs optiques sont très coûteux et exigent beaucoup de place pour loger les éléments mécaniques et optiques, ce qui est une conséquence de la course de basculement de la plaque plane ou de la longueur que doit avoir le prisme de Dove, ou à la fois de ces deux causes. Le but de l'invention est de réaliser un système de trans- mission d'image, dans lequel les éléments optiques et les moyens nécessaires à leur fonctionnement soient disposés sur le trajet des rayons lumineux sur une distance aussi courte que possible, afin d'éliminer les inconvénients qu'on a décrits. Plus particulièrement, le but de l'invention est de réaliser, par des moyens optiques, une rotation autour de l'axe de projection d'amplitude supérieure ou égale à 1800 de l'image de la photographie se trouvant sur le trajet des rayons lumineux, ou une translation latérale en hauteur de cette même image, d'une amplitude correspondant à la longueur des bords de l'image, ou bien encore l'ensemble de ces mouvements. Ce problème est résolu suivant l'invention par le fait qu'entre l'objectif de projection et le plan-image et sur le trajet des rayons lumineux de projection, on a intercalé un prisme pour la rotation optique de l'image, un système à coin sphérique pivotant pour la translation de l'image dans toutes les directions et un système de miroirs angulaires pour compléter le guidage des rayons. Pour la rotation de limage, il est prévu un prisme du type prisme de Schmidt, comportant trois surfaces de réflexion et deux surfaces de réfraction, disposé de telle sorte que les rayons émergents aient le même axe que les rayons incidents, autrement dit, que la déviation soit nulle.Pour la translation de l'image en toutes directions, il est prévu un système à coin sphérique pivotant constitué de deux lentilles, l'une plan-concave et l'autre plan-convexe, de telle sorte quoon peut translater l'image pour l'amener dans une position quelconque. Suivant d'autres caractéristiques, le système de miroirs angulaires est disposé sur le trajet des rayons lumineux, de telle sorte que les distances de l'objectif au premier miroir, du premier miroir au second miroir, du second miroir au planimage et la longueur du bord de l'image soient entre elles dans la proportion d'environ 1,5 : 1 : 1,5 : 1.En outre, le prisme prévu pour la rotation optique de l'image est monté de façon à tourner autour de l'axe commun des rayons incidents et émergents et, pour permettre les corrections de position de l'image, il est muni d'un entrainement mécanique micrométrique. Enfin, une partie du système à coin pivotant, par exemple la lentille planconvexe, est montée mobile par rapport à la lentille plan-concave fixe autour de deux axes se coupant au centre des surfaces courbes des lentilles, les deux axes formant avec l'axe optique du ststème de projection un trièdre trirectangle. Les avantages qui résultent de l'invention sont une considérable réduction de l'encombrement en volume et la commodité du maniement des appareils munis des dispositifs suivant l'invention. En outre, avec les éléments optiques choisis et la façon dont ils sont disposés,-on peut réaliser un déplacement angulaire de l'image considérablement plus grand qu'en utilisant des prismes de Dove et des plaques planes. On comprendra mieux l'invention à partir de la descriptinn détaillée ci-après d'un mode de réalisation particulier de son objet, en se référant aux dessins annexés, donnés ici uniquement à titre d'exemple illustratif et sans aucun caractère limitatif, dans lesquels la figure 1 représente schématiquement un appareil de lecture de bureau la figure 2 montre schématiquement une partie de l'appareil avec les organes de réglage pour le prisme et pour le sys tème à coin sphérique pivotant ; et la figure 3 est une vue en plan du système à coin pivotant. Dans un carter 1, par exemple celui d'un appareil de lecture de bureau, il y a, dans la partie inférieure, le dispositif d'éclairage 2 et, disposé au-dessus, un support ou dispositif de translation 3 qui n'est pas représenté plus en détail pour le microfilm plan ou microfiche 4, qui porte un certain nombre de micro-images partielles, disposées en plusieurs rangées, les unes à côté des autres. Au-dessus du microfilm plan 4, ltobjectif de projection 5 est disposé de façon connue en soi sur le trajet des rayons lumineux du dispositif d'éclairage 2.Entre l'objectif de projection 5 et le plan-image 6 qui, dans l'exemple de réalisation considéré, constitue en même temps un écran sur lequel on regarde l'image, un système de miroirs angulaires 7,8 est disposé de telle sorte que le premier miroir 7 est placé en oblique en face de l'objectif de projection 5, et que le second miroir 8 est placé, également en oblique, en face du planimage 6 ou de l'écran de projection. Pour permettre une rotation optique de l'image, il y a au-dessus de l'objectif de projection 5, et au voisinage de celuici, un prisme 9 du type prisme de Schmidt dont les côtés 9' et 9" faisant entre eux un angle aigu, servent à la fois de surfaces réfractantes et de surfaces réfléchissantes pour la lumière incidente et pour la lumière émergente et se présentent obliquement dans le trajet des rayons de l'objectif de projection 5, de telle sorte que les directions de la lumière incidente et de la lumière émergente du faisceau de projection sont dans le prolongement l'une de l'autre. Le prisme 9 est monté comme on le décrira plus loin avec davantage de détails -de fa çon à pouvoir tourner autour de l'axe optique du faisceau lumineux de projection.En outre, le fait d'interposer le prisme 9 dans le trajet des rayons lumineux permet de réduire considérablement l'encombrement en hauteur de l'appareil, du fait qu'unie partie du chemin optique du faisceau de projection se trouve à l'intérieur du prisme 9. A la suite du prisme 9, il y a au-dessus de celui-c, dans le trajet des rayons de projection, un système à coin sphérique pivotant analogue à une lentille qui sert à translater l'image en toutes directions et qui se compose d'une lentille planconcave 10 et d'une lentille plan-convexe Il de rayons égaux. Pour effectuer la translation de l'image, l'un des deux éléments optiques 10 ou 11 peut pivoter, comme on le décrira plus en détail ci-après autour de deux axes passant par le centre de c urbure commun 12. Le mode de fonctionnement et d'utilisation du système optique pour l'appareil de projection suivant l'invention est le suivant Après avoir placé un film plan 4, muni d'un grand nombre de microphotographies -appelé microfiche - dans un support 3 mobile dans un plan , d'une façon connue en soi, on amène dans le faisceau des rayons lumineux du systeme d'éclairage 2, une image partielle 4a, par exemple, qu'il s'agit d'examiner. Pour que cette image partielle soit au point dans le plan-image 6, l'objectif 5 peut se déplacer, suivant la direction de l'axe optique, d'une façon également connue en soi, mais qu'on n'a pas représentée plus précisément sur le dessin. Or, il arrive que, lors de la prise de vue photographique de pages de livres, dessins, revues, correspondance, etc., sur un microfilm plan, par suite d'une imprécision de positionnement des pages à reproduire, ou par suite d'une alternance entre formats en hauteur et en largeur, ou à la fois pour ces deux causes, on obtienne des positions différentes des diverses images partielles par rapport au centre optique du plan-image. Le réglage de la position de telles images partielles dans l'appareil de projection, par exemple en vue de les examiner sur un écran ou d'en obtenir des duplicata dans un appareil de reproduction, devient de ce fait beaucoup plus difficile.Outre le déplacement dans un plan d'une image partielle à une autre - par exemple, sur une table à mouvements croisés -, il y a souvent besoin encore de corrections supplémentaires, en hauteur et latéralement, relativement à la longueur des bords de l'image dans le planimage, et, en cas de changement de la position du format, il y a besoin d'une rotation autour de l'axe optique. Conformément à l'invention, ce sont les systèmes optiques 9, 10 et 11, représentés sur les figures 1 et 2, qui servent à ajuster la position des images partielles par rapport au centre du plan-image 6. Le prisme 9 peut tourner autour de l'axe optique du faisceau des rayons lumineux de projection. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 2, le prisme 9 est tenu par une monture tournante 13, et son déplacement s'effectue au moyen d'un volant de réglage 14 qui est relié à la monture tournante 13 par un câble de traction 15. S'il se présente un changement de format ou si, sur une image partielle, l'écriture ou l'objet à examiner sur l'image dans le plan-image 6 ou sur l'écran ne se trouve pas dans la position correcte pour être examinée, on fait tourner en conséquence le prisme 6 au moyen du volant de réglage 14. On procède de même pour une correction à réaliser pour le cas où des détails d'image à l'intérieur de limage partielle, par exemple des lignes verticales ou horizontales, ne sont pas parallèles aux bords de l'écran dans le plan-image. Si les hauteurs ou les largeurs, ou à la fois ces deux dimensions, de l'objet sur l'image partielle ne concordent pas avec le champ du plan-image 6, c'est-à-dire que le contenu de l'image partielle ne se trouve pas à l'intérieur du champ limité dans le plan-image ou de l'écran 6 d'un appareil de lecture muni de limites marquées ou de lignes formant un cadre, on effectue une translation en hauteur ou latéralement de l'image partielle, ou une combinaison des deux, en faisant tourner en conséquence, au moyen des volants 16 et 17, la lentille plan-convexe Il qui peut tourner autour de son centre de courbure 12. La rotation de la lentille plan-convexe 11 peut se faire autour de deux axes en raison de sa forme sphérique. Ainsi qu'on peut le voir sur la fig. 3, le mécanisme de réglage du système à coin pivotant 10,11, est monté sur un support 18. Des poulies de renvoi 19,20,21,22 et 23 sont montées folles sur le support 18 et reliées par des câbles de traction 24,25 aux volants 16 et 17. Les câbles de traction 24,25 sont reliés à un anneau de monture 26, qu'on peut faire pivoter, de la lentille plan-convexe Il mobile. Suivant les besoins, on peut faire tourner la lentille 11, c'est-à-dire son anneau de monture 26, au moyen du volant 16 ou du volant 17. Il y a encore lieu de faire remarquer, qu'en ce qui concerne la disposition du centre d'articulation 12 sur l'axe optique de l'objectif de projection 5, les deux axes autour desquels tourne la lentille plan-convexe 11 forment avec l'axe optique du système de projection, un trièdre trirectangle. I1 s'est avéré avantageux que la correction relativeàlatranslation de l'image en hauteur et latéralement corresponde à environ 1/7 de la longueur L du bord de l'image. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de. réali- sation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. En particulier, la disposition suivant l'invention du système optique dans le trajet des rayons lumineux d'un appareil de projection peu-t également envisager dans des appareils à photocopier, des appareils de reproduction ou de restitution photographiques avec lesquels on peut tout aussi bien effectuer la projection de diapositives,que l'examen ou la reproduction en plusieurs exemplaires de documents miniaturisés comportant soit des textes, soit des dessins se trouvant sur un film plan. REVENDICATIONS 1. Système optique pour un appareil de projection, de préférence un appareil de reproduction photographique ou un appareil de lecture, ou encore un appareil combiné assurant ces deux fonctions, dans lequel, en plus de l'objectif de projection, sont prévus des éléments optiques qui permettent une déviation des rayons, une rotation ou une translation de l'image, et qui peuvent être utilisés séparément ou en combinaison, caractérisé par le fait qu'entre l'objectif de projection (5) et le planimage (6) et sur le trajet des rayons lumineux de projection, il est prévu : pour la rotation optique de l'image, un prisme (9) du type prisme de Schmidt comportant trois surfaces de réflexion et deux surfaces de réfraction, disposé de telle sorte que les rayons émergents aient le même axe que les rayons incidents, autrement dit que la déviation soit nulle ; pour la translation de l'image en toutes directions, un système à coin sphérique pivotant (10,11) constitué de deux lentilles, l'une planconcave et l'autre plan-convexe ; les deux dispositifs (9,10,11) pouvant être séparés ou combinés ; et, - au cas où c'est nécessaire - pour compléter le guidage des rayons lumineux, un système de miroirs angulaires (7,8). 2. Système optique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le système de miroirs angulaires (7,8) est disposé sur le trajet des rayons lumineux, de telle sorte que les distances de l'objectif (5) -au premier miroir (7), du premier miroir (7) au second miroir (8), du second miroir (8) au planimage (6) et la longueur du bord de l'image (L) soient entre elles dans la proportion approximative de 1,5 : 1 : 1,5 : 1. 3. Système optique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le prisme (9) prévu pour la rotation optique de l'image est monté de façon à pouvoir tourner autour de l'axe commun des rayons incidents et émergents et que, pour permettre les corrections de position de l'image, il est muni d'un entrat- nement mécanique micrométrique. 4. Système optique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une partie du système à coin pivotant (10,11), par exemple la lentille plan-convexe (11), est montée de façon à pouvoir se déplacer par rapport à la lentille plan-concave fixe (10) autour de deux axes se coupant au centre des surfaces courbes des lentilles (12), les deux axes formant avec l'axe optique du système de projection, un trièdre trirectangl. 5. Système optique suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que-le prisme (9) est fixé dans une monture (13) et qu'on peut le faire tourner au moyen d'un câble de traction (15) en manoeuvrant un volant (14). 6. Système optique suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que la lentille plan-convexe(11) est fixée dans une monture annulaire (26) qui est montée de façon à pouvoir pivoter dans l'élément support (18) sous l'action de câbles de traction (24,25) commandés chacun par un volant (16 ou 17).