Brevet FR2250126A1 — publié le 19750530

L'invention se rapporte d'une manière générale aux lanternes pour projecteurs cinématographiques et concerne plus particulièrement une telle lanterne pourvue d'un bloc-optique comprenant essentiellement une lampe par exemple au xénon engendrant un arc quasiponctuel situé au premier foyer dtun miroir elliptique dont le second foyer est situé dans le plan de défilement du film à projeter, fixe et normal à l'axe optique du système, qui dans des conditions idéales devrait passer par l'arc de la lampe, -par les deux foyers du miroir et par le centre de l'objectif de projection. Ces conditions idéales d'alignement optique et le parfait respect des distances focales du miroir sont très difficiles à obtenir en pratique, non seulement en raison des tolérances de fabrication et de montage des élements du système, mais encore et surtout en raison des contraintes et dilatations provoquées par la forte dissipation thermique de la lampe, dont la puissance est habituellement supérieure au kilowatt. La lampe elle-même étant le siège des plus fortes dilatations et contraintes doit être montée librement sur son support, ce qui rend encore plus délicate l'obtention d'une bonne géomètrie optique. Ceci étant, et compte-tenu du faible encombrement relatif de la lampe par rapport aux autres éléments du système et notamment du miroir, il parait évident et il est en fait classique de monter la lampe sur un support mobile si besoin est pourvu de connexions électriques souples, pour pouvoir amener l'arc exactement au premier foyer du miroir elliptique, lequel peut être par construction parfaitement aligné avec l'objectif de projection, et maintenu à la distance voulue du plan de défilement du film. Cette solution classique ntest toutefois pas dépourvue d' inconvénients. Tout d'abord, le support de lampe devient complexe et encombrant, et de ce fait occulte une partie non négligeable de la surface du miroir; pour pallier cet inconvénient, il est fréquent d'adjoindre un contre-miroir, dont la présence a pour inconvénient d'augmenter la longueur de la lanterne. Par ailleurs, les règlages d'alignement et de distances focales ne peuvent pas être effectués indépendamment, ce qui implique des manoeuvres longues et fastidieuses pour ltobtention d'une bonne focalisation et dtun éclairement uniforme du plan-film. Enfin, l'emploi d'un miroir très enveloppant et donc de bon rendement lumineux est pratiquement exclus. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients des réalisations antérieurement connues en proposant un nouvel agencement du miroir qui permette d'effectuer de manière simple et commode un règlage précis de la focalisation du système optique de la lanterne tout en préservant le libre montage de la lampe sur un support fixe et peu encombrant dont la présence ne gêne pas la pleine utilisation de toute la surface du miroir. A cet effet, l'invention a a pour premier objet un procédé pour la focalisation du bloc-optique d'une lanterne pour projecteur cinématographique du type spécifié, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer le miroir par rapport à la lampe montée fixe parallèlement à l'axe optique du système, de manière à amener son premier foyer en coincidence avec l'arc de la lampe, puis à faire pivoter ledit miroir autour dudit arc, de manière à rendre son premier plan focal perpendiculaire à l'axe optique du système. L'invention à encore pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisé en ce que le miroir est porté par une monture mobile parallèlement à l'axe optique du système et agencée pour permettre le pivotement dudit miroir autour de son premier foyer. Selon un mode de réalisation préféré, la monture précitée est montée coulissante sur des moyens formant glissière parallèle à l'axe optique et forme une suspension à Cardan extérieure au miroir dont les axes de pivotement perpendiculaires sont situés dans le premier plan focal du miroir et se croisent à son foyer. I1 ressort clairement. des caractéristiques susmentionnées que l'invention permet d'assurer par des moyens simples à réaliser et à mettre en oeuvre une focalisation parfaite du bloc-optique d'une lanterne de projection cinématographique, et ce sans devoir faire emploi d'un support de lampe complexe et encombrant et donc sans affecter la bonne utilisation optique du miroir. Ces avantages sont essentiellement liés au fait que le miroir peut pivoter autour de son premier foyer préalablement amené en coincidence avec l'arc, de sorte que le règlage de l'alignement est indépendant de celui des distances focales, et au fait que la monture est extérieure au miroir, qui ne renferme que la lampe et dont la surface réflectrice est donc utilisée dans sa totalité. Ces avantages présentent eqoutre un intérêt particulier dans le cas d'une lanterne comportant une lampe montée horizontalement selon Iraxe optique du système: dans ce cas, en effet, ltinvention permet d'utiliser un miroir elliptique très enveloppant possèdant un premier foyer proche de son fond, qui peut être traversé par 1' un des culots de la lampe. Ces dispositions réduisent notablement ltencombrement axial et radial de la lanterne, qui peut dès lors être fixée directement sur le projecteur, pour le plus grand bénéfice de la précision optique du système. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif illustré par le dessin annexé, sur lequel: La Figure 1 est une vue schématique en élévation latérale dtun projecteur cinématographique équipé d'une lanterne conforme à l'invention, dont seuls sont symboliquement représentés les principaux éléments du bloc-optique; et La Figure 2 est une vue en coupe axiale simplifiée du miroir de la lanterne et de sa monture, ainsi que des moyens de règlage de focalisation qui leur sont associés. Sur la Figure 1, la référence P désigne un projecteur cinématographique dont seuls le bâti et le porte-objectif PO sont représentés, les bobines et le plan de défilement du film PF étant simplement indiqués. Ce projecteur P est équipé d'une lanterne L dont le bloc-optique est agencé conformément à l'inventio; ce bloc-optique comprend essentiellement un miroir M et une lampe à arc LA, ces deux éléments étant disposés coaxialement à l'axe de projection X-X ou axe optique du système. Le miroir x est constitué par un flan d'aluminium formé en tronc d'ellipsoide de révolution possèdant un premier foyer Fl proche de son fond FM et un second foyer distant F2 normalement situé dans le plan de défilement du film PF. Ce miroir est porté par une monture constituant I'objet propre de l'invention et qui sera décrite en détail ci-après en ralation avec la Figure 2. La lampe à arc LA est formée d'une ampoule transparente étanche emplie de xénon dans laquelle sont coaxialemsnt disposées une anode et une cathode métalliques se présentant en vis à vis et entre lesquelles s'établit un arc électrique quasi-ponctuel lorsqu' elles sont respectivement reliées aux pâles (+,-) d'une~source de tension apprpriée. Pour pallier les effets des dilatations, les culots opposés de la lampe sont simplement engagés dans des pinces élastiques formées à l'extrémité de pattes conductrices de support situées l'une devant le miroir M et l'autre derrière son fond FM, pourvu d'une ouverture traversée par le culot correspondant de la lampe LA. La lampe se trouvant ainsi maintenue dans une position fixe mais relativement mal déterminée et susceptible d'être modifiée par le jeu des dilatations, il importe de pouvoir rétablir par des moyens simples et d'emploi commode la bonne géomètrie du système optique, qui conditionne l'intensité et l'uniformité de l'éclaire- ment de chaque image projetée. A cet effet et conformément à l'invention, le miroir M est mobile en position axiale et règlable en alignement, en raison de l'agencement particulier de sa monture, qui va maintenant être décrite en relation avec la Figure 2: Cette monture comprend une première platine 10 normale à 1' axe X-X, percée en son centre d'une ouverture 11 pour le passage du culot de la lampe LA et pourvue de portions axiales supérieure 12 et inférieure 13 parallèles audit axe, ainsi que de renforts latéraux 14 dont chacun porte à son extrémité inférieure une tige axiale 15 coulissant dans un alésage correspondant d'une barre 16 solidaire d'un support fixe, par exemple le fond de la lanterne L. Sous la partie centrale de la portion axiale inférieure 13 de la platine 10 est fixé un étrier 17 qui enjambe la barre transversale fixe 16 et est axialement traversé par une première vis de règlage 18. Cette vis tourillonne librement mais est axialement immobilisée dans l'étrier 17, par exemple à l'aide de simples circlips, et comporte une partie filetée intermédiaire se vissant dans une noix 19 rapportée dans la barre tranversale fixe 16. De la sorte, toute rotation de la vis 18 déplace la platine 10 parallèlement à l'axe optique X-X du système. La monture du miroir X comprnd une seconde platine 20 percée d'une ouverture centrale 21 de grand diamètre relatif et dont la périphérie par exemple octogonale porte d'une part deux pattes axialement rabattues 22, 23 respectivement situées en regard des portions axiales supérieure 12 et inférieure 13 de la première platine 10, et deux pattes axiales latérales 24 (dont une seule est visible ur la Figure) perpendiculaires aux précédentes. Des pivots 26, 26' agencés entre les pattes axiales 12,22 et 13,23 respectivemnt permettent à la platine 20 de tourner par rapport à la platine 10 autour d'un axe vertical Z, cette rotation étant contrô- lée par des moyens qui seront ultérieurement décrits. La monture du miroir M comprend encore une troisième platine 30 percée d'une ouverture centrale 31 de grand diamètre relatif et dont la périphérie par exemple carrée porte latéralement deux pattes axialement rabattues 3? (dont une seule est visible sur la Figure) respectivement situées en regard des pattes 24 de la platine 20 et liées à ces dernières par des pivots 33 matérialisant un axe de rotation horizontal Y situé dans le mbme plan que l'axe vertical Z et le coupant sur l'axe optique X-X. La rotation de la platine 30 autour de cet axe horizontal Y est contralée, comme celle de la platine 20 autour de l'axe vertical Z, par des moyens qui seront ultérieurement décrits. Le miroir M est constitué, comme déjà indiqué, d'un simple flan de tôle d'aluminium embouti ou de préférence travaillé par galetage en forme de tronc d'ellipsorde de révolution de hauteur voisine de son plus grand diamètre, de manière à présenter une surface réflectrice 40 qui enveloppe largement son premier foyer Fl. L'extrémité large du miroir M est bordée d'une bride radLabe sur laquelle sont fixées quatre entretoise axiales 42-45 (dont deux seulement sont visibles sur la Figure) par ailleurs solidaires de la troisième platine 30, et par exemple fixées à ses quatre coins. La longueur de ces entretoises est déterminée de manière que les axes Y,Z de la monture soient situés dans le premier plan focal du miroir, qui donc peut pivoter autour de son premier foyer. Enfin, l'ouverture de moindre diamètre du miroir E ménagée pour le passage de l'un des culots de la lamps est avantageusement pourvue d'un manchon 46 en matière isolante, afin d'éviter tout risque d'amorgage entre miroir et culot. Le pivotement de la platine 30, et donc du miroir M, autour de l'axe horizontal Y est contrlé par les actions antagonistes d' un ressort 34 comprimé entre deux sièges coniques 35,36 rapportés au-dessus de l'axe X-X sur les platines 30 et 20 respectivement, et d'une vis de règlage 38 située au-dessous de cet axe dans le même plan vertical que le ressort 34, cette vis traversant une noix filetée 39 rapportée dans la platine 10, puis traversant librement la platine 20 pour finalement engager en butée une crapaudine 37 rapportée sur la platine 30. Ainsi, toute action sur la vis 38 provoque le basculement du miroir M vers le haut ou vers le bas. Le pivotement de la platine 20, et donc du miroir M, autour de l'axe vertical Z est contré de manière similaire à l'aide d' un ressort interposé entre les platines 10 et 26 en avant du plan du dessin (et donc invisible sur la Figure) et d'une vis de règlage 28 disposée dans le même plan axial horizontal que ledit ressort, cette vis traversant une noix filetée 29 rapportée sur la platine 10 et engageant en butée une crapaudine 27 fixée sur la platine 20. Ainsi, toute action sur la vis 28 entraine le pivotement du miroir vers la gauche ou vers la droite. L'agencement de la monture qui vient d'ëtre décrite permet donc dans un premier temps d'amener le plan focal du miroir X sur l'arc de la lampe LA en agissant sur la vis de règlage 18 pour provoquer la translation dans le sens voulu de la platine 10 sur ses guides parallèles à l'axe optique X-X, puis dans un deuxième temps de rendre le plan focal du miroir perpendiculaire audit axe en agissant sur l'une et/ou l'autre des vis de règlage 28,58 pour provoquer le pivotement du miroir dans le sens voulu autour de 1 > axe vertical Z et/ou de l'axe horizontal Y, respectivement. Le premier règlage est évidemment sans influence sur les deux autres, puisque le miroir M et la platine 10 se déplacent solidairement en translation, et puisque cette dernière sert de référence pour les dEplacements angulaires du miroir. De même, le règlage à l'aide de la vis 38 de l'alignement du miroir dans le plan vertical est sans influence sur le règlage de son alignement dans le plan horizontal, préalablement établi à l'aide de la vis 28. C'est dire que les trois règlages peuvent être effectués indépendamment, et donc permettent d'obtenir commodément la parfaite focalisation du faisceau lumineux émis par la lampe LA et réfléchi par le miroir K sur le plan-film PF du projecteur P, ainsi que la parfaite uniformité de l'éclairement de chaque image projetée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré à titre d'exemple, non plus qu' au mode de montage de la lampe spécifié. Au contraire, l'invention comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques de ceux décrits et illustrés, considérés séparément ou en combinaison et mis en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la focalisation du bloc-optique d'une lanterne de projecteur cinématographique comprenant une lampe à arc quasi-ponctuel situé au premier foyer d'un miroir elliptique dont le second foyer est situé dans le plan de défilement du film à projeter, fixe et normal à l'axe optique du système, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement: - à déplacer le miroir (X) par rapport à la lampe (LA) montée fixe parallèlement à l'axe optique du système (X-X), de manière à amener son premier foyer (Fl) en coincidenee avec l'arc de la lampe, - puis à faire pivoter ledit miroir autour dudit arc, de manière à rendre son premier plan focal perpendiculaire à l'axe optique du système. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pivotement du miroir s'effectue autour de l'un et/ou l'autre de deux axes (Y,Z) perpendiculaires entr'eux comme à l'axe optique du système et se croisant au premier foyer dudit miroir. 3. Dispositif pour la- focalisation du bloc-optique d'une lanterne de projecteur cinématographique comprenant une lampe à arc quasi-ponctuel situé au premier foyer d'un miroir elliptique dont le second foyer est situé dans le plan de défilement du film à projeter, fixe et normal à l'axe optique du système, caractérisé en ce que le miroir (X) est porté par une monture (1030) mobile par rapport à la lampe (LA) montée fixe parallèlement à l'axe optique du système (X-X) et agencée pour permettre le pivotement du miroir autour de son premier foyer (F1). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la monture du miroir comprend une première platine (10) portée par des moyens (15il6) formant glissière parallèle à l'axe optique du système et portant ledit miroir par l'intermédiaire d'une suspension à Cardan (20,30) dont les axes de pivotement (Y,Z) perpendiculaires audit axe optique se croisent au premier foyer du miroir. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisée en ce que la suspension à Cardan est agencée à l'extérieur du miroir 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisée en ce que la suspension à Cardan comprend une seconde platine (20) de forme générale annulaire articulée sur la première platine (10) par l'intermédiaire de pivots (26) matérialisant l'un des axes (Y,Z), et une troisième platine (30) de forme générale annulaire articulée sur la seconde par l'intermédiaire 'de pivots (33) matérialisant le second desdits axes et par laquelle est porté le miroir. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le pivotement de chacune des seconde et troisième platines (20, 30) est contrôlé par les actions antagonistes d'une vis de règlage (28,38) et d'un ressort respectivement situés de part et d'autre de l'axe défini par les pivots correspondants, lesdites vis prenant appui sur la première platine (10). 8. Dispositif selon 1 l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le déplacement de la première platine (10) est contrôlé de manière positive par une vis de règlage (18) prenant appui sur un support fixe (16-19). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que la lampe à arc (LA) est montée suivant l'axe optique du système (X-X), l'un de ses culots traversant si besoin est le fond (FM) du miroir.