Brevet FR2345970A1 — publié le 19771028

La présente invention concerne un dispositif optique notamment pour l'exposition d'un objet ou d'un article qui y est contenu. Cette invention est caractérisée notamment par la présence de deux miroirs concaves disposés face à face, une fenêtre étant ménagée dans la partie centrale de l'un de ces miroirs. Cette fenêtre peut etre constituée par une ouverture ou être réalisée en verre ou autre matériau translucide ou transparent sur lequel se forme l'image. Si l'axe optique commun du dispositif est vertical par exemple, un objet placé sur le fond du miroir concave inférieur donnera en résultat de l'action combinée des deux miroirs une image située au voisinage du centre optique du miroir supérieur. De cette façon le dispositif peut être réalisé sous la forme d'une cassette fermée de forme sphérique ou constituée par des calottes sphériques destinée à recevoir un objet de valeur tel qu'un timbre rare, ce timbre étant représenté à la partie supérieur e du dispositif et pouvant etre inspecté et observé à une très courte distance. De meme d'autres objets de grande valeur tels que des bijoux peuvent être rendus visibles et observables de très près, donnant l'illu sion autre directement face à l'objet en question, ce qui constitue une sensation tout à fait différente de celle que l'on a lorsque l objet est projeté sur un écran même si la projection est effectuée grandeur nature. L'avantage est que l'on supprime tout risque. de dommage. ou de vol.,grâce à des mesures de protection de type classique et grâce également au dispositif lui-même qui contient 1' objet. I1 est également possible de projeter une image de l'objet à une certaine distance à l'extérieur du dispositif, ce qui peut etre réalisé si, par exemple, dans la position verticale, 1' objet placé sur le fond du miroir inférieur se trouve au foyer du miroir supérieur de sorte qu'une image droite virtuelle agrandie est formée derrière le miroir supérieur. Cette image constitue pour le miroir inférieur objet virtuel qui donne lui-meme une image renversée plus petite pouvant être observée à travers la fenêtre. En choisissant convenablement les paramètres optiques, on peut obtenir que cette derni ère image se forme au-delà de la distance focale du miroir inférieur et cette image pourra, à volonté, etre de dimension égale à l'objet, plus grande ou plus petite. Bien qu'une image sortant de la fenêtre puisse également être obtenue avec des miroirs de distance focale différente, il est souhaitable que les miroirs concaves, à l'exception de la fenêtre ménagée dans l'un d'eux ,oient complètement identiques et qu'ils aient leur foyer au niveau ou légèrement à l'extérieur de l'autre miroir. Un mode de réalisation pratique du disposition suivant l'invention est obtenu lorsque les miroirs sont en contact le long de leurs bords lorsque la fenêtre est constituée par une ouverture. Dans ce mode de réalisation, la fenêtre en verre est remplacée par une ouverture, de sorte que l'image d'un objet placé sur le fond du miroir inférieur donne l'impression de flotter sans aucun support dans l'ouverture, ou bien encore au-dessous ou au-dessus en fonction des paramètres choisis. Ce mode de réalisation peut également être utilisé pour l'exposition de timbres rares ou analogues .En général, ces timbres rares et les bijoux précieux sont exposés derrière des panneaux de verre ou dans des vitrines, et l'on sait que le verre provoque toujours une certaine distorsion.Grâce à l'invention, l'objet précieux donne l'impression de pouvoir être saisi alors qu'il repose en sécurité et inaccessible sur le fond du dispositif. L'ouverture ménagée dans le miroir supérieur peut être relativement grande, par exemple plusieurs fois la surface horizontale de l'objet. Des dispositions de protection peuvent entre prises : c'est ainsi que si une personne tout en admirant l'image réelle du timbre ou du bijou, formée au-dessus du dispositif, place par mégarde ses doigts dans l'ouverture, aucune alarme n'est donnée. Cependant, si elle abaisse ses doigts ou une pince ou tout autre outil, par exemple à mi-chemin à l'intérieur du dispositif, l'alarme est donnée, déclenchée par une cellule photo électrique placée par exemple dans le plan horizontal médian du dispositif. Ce dispositif peut également être pourvu d'un mécanisme permettant de modifier la position des foyers le long de l'axe optique,par rapport aux centres optiques. De cette façon le dispositif peut être utilisé pour réaliser des expérience optiques simples qui peuvent être instructives. Un tel mécanisme peut être constitué par un filetage interne prévu le long de la circonférence du miroir inférieur et par une bague filetée extérieurement placée le long de la circonférence du miroir supérieur. En faisant tourner les miroirs et en les rapprochant ou en les éloignant l'un de 1' autre, l'un des foyers est déplacé en meme temps que le miroir associé de sorte que la distance de l'objet placé sur le fond du miroir inférieur au miroir supérieur est modifiée, l'influence de cette modification pouvant être déterminée par l'emplacement de l'image que l'on observe à travers la fenêtre. En dehors de ces applications d'exposition et d'éducation, il est également possible d'affecter au dispositif comportant une ouverture centrale dans le miroir supérieur une fonction moins sérieuse, en tant qu'attraction foraine, dispositif pour tromper quelqu'un (par jeu et non de façon illégale) ou comme accessoire d'illusionniste. Dans ce mode de réalisation, le dispositif est présenté comme une sorte de visionneuse ou plus généralement comme un jouet. Lorsqu' on insère une pièce de monnaie dans l'ouverture centrale utilisée comme ouverture réceptrice, la pièce heurte le fond de la boite formée par les miroirs mais en fait elle semble flotter au-dessus de l'ouver- ture comme par magie. Les personnes invitées à saisir la pièce ne saisiront à leur grand étonnement que le vide bien que la pièce semble se trouver réellement au-dessus de l'ouverture.Le propriétaire de la boite peut également soutenir qu'il est capable de faire flotter une pièce. Grâce au dispositif suivant l'invention, il semble avoir résolu le problème de la gravitation. De nombreuses autres applications peuvent être imaginées. Dans sa réalisation la plus simple, le dispositif est constitué par deux miroirs concaves dont l'un comporte une ouverture. Ce dispositif peut cependant entre pourvu de moyens de réglage pour modifier la distance focale et par conséquent la hauteur à laquelle se forme l'image, comme cela a été indiqué ci-dessus. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé sur lequel: - la Fig. 1 est un schéma de principe du dispositif suivant l'invention, sur lequel a été représenté un trajet possible des rayons à travers le système optique - la Fig. 2 montre une application comme instrument éducatit; - la Fig. 3 montre la modification de ltemplacement de l'image due au déplacement des miroirs concaves ensemble ou en les éloignant l'un de l'autre au moyen du mécanisme de la Fig. 2 ;; et - la Fig. 4 montre un mode de réalisation de l'invention sous la forme-d'une simple"visionneuse. " Bien que pour des applications particulières par exemple pour l'exposition une disposition horizontale des miroirs convienne, applications dans lesquelles l'objet peut entre une image,une photographie ou analogue qui a été fixée par tout moyen convenable,par exemple par collage sur le-fond du miroir de gauche, pour de nombreuses autres applications la disposition verticale est préférée de sorte que les objets peuvent entre placés librement sur le fond du miroir inférieur. Sur la Fig. 1 on peut voir une disposition horizontale tandis que les Fig. 2 et 4 correspondent à une disposition verticale, ce qui suffit amplement à démontrer que les dispositions peuvent être utilisées à volonté. On voit sur la Fig. 1 une réalisation de principe du dispositif comprenant deux miroirs concaves disposés face à face, à savoir un miroir l disposé à droite et un miroir Il disposé à gauche, le foyer F du miroir E coïncidant avec le centre optique C2 du miroir II, tandis que le foyer F2 du miroir n cofncide avec le centre optique C1 du miroir 1. Les deux miroirs ont un axe optique commun A. Ils sont en contact le long de leur plus grande circonférence, en B de sorte que l'on obtient une enceinte fermée ou susceptible d'etre fermée. Pour projeter vers l'extérieur l'image B2 à partir de cette boîte à miroir le miroir 1 comporte autour de son centre optique C1 une fe nêtre D en verre ou autre matériau transparent . En choisissant convenablement la distance sur laquelle la fenêtrez s'étend à l'extérieur du dispositif, on peut assurer que l'image B2 se forme dans le plan de la fenêtre D dirigé vers l'extérieur. L'objet L1 est placé légèrement à droite du foyer F1 par conséquent à l'intérieur de la distance focale, de sorte que le miroir 1-en donne une image virtuelle B1 située à droite sur la Fig. 1.Cette image B1 sert pour le miroir fi d'objet virtuel L2, dont une image réelle B2 est formée au-delà de la distance focale du miroir 11, par conséquent à droite de F2. En choisissant convenablement les paramètres optiques on peut assurer que l'image finale B2 forme au niveau de la fenêtre D, ou bien à gauche ou à droite de cette fenetre. Dans ce dernier cas elle se forme à l'extérieur de l'enceinte. La fenêtre D en verre peut être remplacée par une ouverture libre. Sur la Fig. 2 on peut voir un mode de réalisation de 1' enceinte 10, dont l'axe optique est placé verticalement ,utilisable à des fins éducatives et comportant des moyens pour modifier la distance entre le centre optique C2 du miroir inférieur Il et le foyer adjacent F1 du miroir supérieur I. A cet effet,les deux miroirs concaves I etfl comportent une bague filetée 11 et 12, la bague 11 comportant un filetage externe, tandis que la bague 12 comporte un filetage interne. Les bagues 11 et 12 respectivement sont fixées à la périphérie des miroirs I etII,par exemple, par un adhésif 13 et 14 respectivement. Le miroir B comporte une zone centrale dans laquelle est prévue une fenêtre 15. Un objet 16 est placé, en étant centré sur l'axe optique 17 , sur le fond 18 du miroir intérieur II On a représenté sur la Fig. 3 plusieurs positions de l'image B, cette image pouvant être réalisée au moyen du dispositif 10 de la Fig. 2. Une image virtuelle de l'objet 16 placé sur le fond 18 du miroirs, est formée juste au centre M2 du miroir q par le miroir I occupant la position a . Cette image fait office d'objet virtuel La pour le miroir Il qui en donne une image réelle renversée B aqui peut être observée.Pour que le trajet des rayons soit bien clair,l'ouverture 15 est représentée comme étant relativement étroite, mais le meme résultat serait obtenu avec une ouverture 15 plus large. En déplaçant le miroir I par rapport au miroir fi, par exemple jusqu'aux positions b et c on obtient respectivement un objet virtuel Lb et un objet placé pratiquement à l'infini, ce qui donne des images réelles B b et B c respectivement, cette dernière étant très proche de F2.Les expériences optiques qui peuvent entre réalisées de cette façon sont relativement modestes étant donné que l'objet virtuel L ne peut être observé. On voit sur la Fig. 4 une'visionneuse "dldsç général. Dans cette enceinte les deux miroirs concaves I etll sont visibles de meme que l'ouverture 15 ménagée dans le miroir supérieurfi. A travers cette ouverture un objet 16 peut entre placé sur le fond 18 du miroir inférieurll, après quoi une image réelle 19 de cet objet est formée qui semble flotter au-dessus de l'ouverture 15. - REVENDICATIONS - ' 1 - Dispositif optique d'exposition ou de démonstration, caractérisé en ce qu'il comprend deux miroirs concaves opposés, une fenêtre étant ménagée dans une partie centrale de l'un des deux miroirs. 2 - Dispositif suivant la revendication I, caractérisé en ce que les deux miroirs à l'exception de la fenêtre ménagée dans l'un deux, sont identiques et ont chacun leur foyer au niveau de l'autre miroir ou légèrement à l'extérieur. 3 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les miroirs sont en contact mutuel le long de leur bord libre et en ce que la fenêtre est constituée par une ouverture. 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour modifier l'emplace- ment du foyer de l'un des miroirs par rapport au centre optique adjacent de l'autre miroir.