Brevet FR2667679A1 — publié le 19920410

APPAREIL PERMETTANT DE PROJETER A DISTANCE SUR UN SUPPORT UNE IMAGE COLOREE DES COULEURS SPECTRALES La présente invention a trait au domaine de l'illumination à des fins décoratives et/ou publicitaires et concerne plus particulièrement un appareil permettant de projeter à distance sur un support, à partir d'une source lumineuse électrique, une image lumineuse colorée des couleurs spectrales de l'arc-en-ciel. Depuis longtemps déjà l'homme a recherché à reproduire artificiellement l'image colorée de l'arc en ciel pour le projeter sur des monuments, sur des jets d'eau, sur des rideaux d'eau, sur des panneaux publicitaires, ou sur tout autre support équivalent. Ce type de reproduction donne naissance à une nouvel le source de création dans le domaine de l'éclairage scènique avec des effets spéciaux pour le spectacle, et également dans le domaine de la décoration, de la publicité, etc... D'une manière générale, les appareils électriques actuels pour projeter desarcg en-ciel mettent en oeuvre un prisme optique qui a pour objet de décomposer et de disperser par réfraction, la lumière blanche incidente. Un premier mode de réalisation d'un tel appareiL, décrit et représenté dans le brevet français n, 2.150.668 est destiné à engendrer des arcs-en-ciel par l'adoption d'une structure particulière du prisme optique qui est susceptible de disperser et de diffuser la lumière blanche incidente, pour émettre en sortie un arc-en-ciel parabolique tout à fait similaire à un arc-en-ciel naturel. Pour y parvenir, ce prisme adopte une forme de barreau arqué comprenant une surface sensiblement plane, une surface convexe et une surface concave respectivement dans la direction longitudinale de sorte que la lumière incidente est diffusée conformément au degré de courbure en arc de la face intérieure concave. C'est donc la préforme arquée de la configuration géométrique du prisme qui assure la reproduction de la parabole de L'arc-en-ciel. Un autre mode réalisation d'appareil, tel que décrit et représenté dans le brevet français n, 2.422.109, consiste, quant à lui, à faire sortir le faisceau de lumière par une fente à L'avant de laquelle est disposé le prisme optique pour délimiter une bande en forme d'arc de cercle. Pour ce faire, cet appareil est constitué par deux parois cylindriques partielles de diamètre différent, montées articulées autour d'un même axe, par une source lumineuse installée au centre de la paroi cylindrique de plus petit diamètre et par un prisme optique disposé le long du bord de la même paroi. Ainsi, selon la variation de la position angulaire relative de ces deux parois, il est possible d'agir sur la largeur du faisceau lumineux incident et sur la largeur du faisceau réfracté en sortie du prisme. Selon les mêmes objectifs, L'appareil, objet de la présente invention, est également destiné à projeter sur un support situé à une courte ou à une grande distance, une image colorée des couleurs spectrales obtenues par décomposition et par dispersion de la lumière blanche, soit par "réfraction" à L'aide d'un prisme optique, soit par "diffraction" à L'aide d'un réseau optique, offrant une qualité supérieure de reproduction tant sur le plan de la luminosité que sur le plan des couleurs. Suivant L'invention, cet appareil est constitué, alignés le long d'un même axe - d'une source productrice d'une lumière blanche, comprenant un réflecteur pour concentrer sur ledit axe le faisceau de lumière blanche émis par un foyer lumineux électrique, - d'un masque percé d'une ouverture autorisant le passage de la lumière blanche et conformée à la forme de l'image spectrale à projeter, - d'un jeu de lentilles convexes destinées à concentrer L'image lumineuse blanche en sortie dudit masque, - et d'un dispositif de décomposition et de dispersion de L'image lumineuse blanche concentrée incidente en une image lumineuse adoptant les couleurs du spectre solaire. L'intérêt d'un tel appareil réside dans le fait que le masque, percé préférentiellement d'une fente en forme d'arc, est disposé avant le dispositif de décomposition du faisceau de lumière blanche de telle sorte que ce faisceau incident sur ledit dispositif, adopte déjà la préforme en arc de la fente ménagée dans ledit masque. Ainsi, cette image de lumière blanche incidente en forme d'arc sera telle quelle, décomposée et dispersée par ledit dispositif pour fournir en sortie la même image colorée des sept couleurs (violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé, rouge) de L'arc-en-ciel. Le jeu de lentilles convexes installé entre ledit masque et ledit dispositif de décomposition et de dispersion de lumière blanche, a pour objet de concentrer L'image en arc de lumière blanche en sortie du masque, avant qu'elle ne soit déviée et décomposée par ledit dispositif. Cet effet de concentration de L'image lumineuse permet d'obtenir une meilleure qualité de couleurs et de luminosité par rapport aux appareils existants à ce jour. D'autre part, en conjuguant les caractéristiques optiques de ce jeu de lentilles avec les propriétés lumineuses de la source de lumière blanche, il est possible de projeter sur un support, disposé à une petite ou à une grande distance, une image de petite ou de grande dimension, offrant toujours les même qualités de couleurs et de luminosité. L'appareil de L'invention offre un grand avantage puisque L'ouverture ménagée dans ledit masque peut être conformée pour adopter une autre image. De ce fait, en modifiant simplement la forme de la fente du masque, il est possible de projeter sur le support une image différente colorée des couleurs spectrales. Par exemple, en ménageant plusieurs fentes courbes L'une au dessus de L'autre, il est possible de projeter plusieurs arcs-en-ciel superposés ou alors en découpant des lettres dans ledit masque, L'image projetée sur le support reproduira ces lettres aux couleurs de L'arc-en-ciel pour former un nom, effet attractif pour la publicité.A cet effet, ledit masque sera monté amovible dans ledit appareil pour procéder facilement à son remplacement par un masque dont L'ouverture adopte une nouvelle préforme, de telle sorte qu'avec le même appareil, il sera possible de projeter différentes images aux couleurs spectrales de L'arc-en-ciel. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de L'invention, le susdit dispositif de décomposition et de dispersion de lumière blanche est monté pivotant sur lui-même selon deux axes, afin de pouvoir ajuster L'image spectrale projetée sur son support. La faculté de pivotement de ce dispositif de décomposition de lumière, lequel pourra être réalisé à partir d'un prisme optique ou d'un réseau optique, donne aussi un effet d'animation en trois dimensions très intéressant dans le domaine du spectacle. L'invention venant d'être évoquée ci-dessus dans sa forme la plus élémentaire, d'autres caractéristiques d'aménagement de ce principe de base et d'autres avantages de L'appareil de L'invention ressortiront plus clairement de la lecture de la description qui suit, donnant à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés, deux modes de réalisation d'un appareil respectant les concepts fondamentaux de L'invention. Sur ces dessins : La figure 1 est une vue en coupe schématique, d'un premier mode de réalisation d'un appareil de L'invention, illustrant Le principe de base de son fonctionnement. La figure 2 est une vue schématique en coupe, d'un deuxième mode de réalisation plus sophistiquée, de L'appareil de L'invention. La figure 3 est une vue de face d'un des éléments constitutifs de l'appareil de L'invention. L'appareil de projection d'images colorées des couleurs du spectre solaire, illustré à la figure 1 et référencé I dans son ensemble, comprend, alignés le long d'un axe XX', - une source productrice d'une lumière blanche 1, - un masque 2, - un jeu 3 de lentilles convexes, - et un prisme optique 4. La source de lumière blanche 1 est constituée classiquement, d'un réflecteur parabolique la destiné à concentrer sur L'axe XX', la lumière blanche produite par un foyer lumineux électrique lb. Le masque 2, représenté également vue de face sur le dessin de la figure 3, est percé d'une fente en forme d'arc 2a, autorisant le passage de la lumière blanche émise par la source 1. La forme d'arc de la fente 2a du masque 2 donne déjà une préforme de L'image à projeter en fournissant en sortie dudit masque, une image lumineuse blanche en forme d'arc de cercle. La lentille convexe 3a du jeu 3 a pour objet de concentrer L'image lumineuse blanche en sortie du masque 2, avant que celle-ci ne soit renvoyée dans le prisme optique 4. Le prisme optique 4 a pour objet de décomposer et de disperser par réfraction, L'image lumineuse blanche concentrée incidente en sortie de La lentille convexe 3a, pour obtenir une image lumineuse dispersée adoptant les couleurs du spectre solaire, permettant de reproduire sur un support éloigné de L'appareil, L'image artificielle agrandie d'un arc-en-ciel. L'appareil, illustré sur le dessin de la figure 2 et référencé II dans son ensemble, a pour objet de montrer divers aménagements apportés au principe de base de L'appareil I, Lesquels aménagements sont destinés à parachever les qualités de couleurs et de luminosité de L'image spectrale reproduite tout en apportant de nouveaux effets décoratifs attractifs. On retrouve dans ce projecteur II, la source productrice de lumière 1, le masque 2 avec sa fente en forme d'arc 2a, le jeu de lentilles convexes 3, et le prisme optique 4. L'un de ces aménagement consiste à disposer une lentille asphérique 5, entre la source de lumière blanche 1 et le masque 2, de manière à ce que ce dernier soit disposé au point focal de cette lentille 5. La présence de cette lentille asphérique 5 est destinée à condenser le faisceau de lumière blanche réfléchie par le réflecteur parabolique la. Un autre aménagement consiste à disposer entre deux lentilles convexes 3a et 3b du jeu 3, un obturateur de flux lumineux 6 afin d'autoriser l'apparition et/ou la disparition progressive de L'image spectrale de L'arc-en-ciel projetée sur son support, afin d'offrir des effets de lumière. Cet obturateur 6 peut être remplacé par un variateur de courant sur certains foyers lumineux lb. Un autre aménagement consiste à interposer entre le jeu de lentilles convexes 3 et le prisme optique 4, un volet 7 pourvu d'une ouverture de la taille dudit prisme 4, afin de délimiter une barrière à la lumière blanche indésirable en sortie dudit jeu de lentilles 3. Un autre aménagement de l'invention consiste à placer sur la trajectoire de l'image spectrale en sortie du prisme optique 4, deux miroirs de renvoi à 45" 8a et 8b, permettant de redresser la trajectoire de ladite image spectrale parallèlement à celle du faisceau de lumière blanche se propageant le long de L'axe XX'. En effet, en décomposant ta lumière blanche, le prisme optique dévie également la trajectoire du faisceau lumineux incident. Afin d'assurer une animation de L'image spectrale projetée sur son support, l'un (8b) des miroirs de renvoi est avantageusement monté articulé sur son embase. Ce mouvement d'articulation du miroir 8b permet donc de déplacer sur le support, L'image spectrale.Afin d'accentuer ces effets de mouvement, le prisme optique 4 est également monté pivotant sur lui-même autour de deux axes (flèches R) donnant ainsi un effet d'animation à trois dimensions. On comprend que L'invention, qui vient d'être ci-dessus décrite et représentée, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à L'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de L'invention pris dans ses aspects et dans son esprit les plus larges. Afin de permettre une meilleure compréhension des dessins, une liste des références avec leurs Légendes est ci-après énumérée. I Premier mode de réalisation d'un appareil de projection, Il Deuxième mode de réalisation d'un appareil de projection, 1 Source productice de lumière blanche, la Réflecteur parabolique, lb Foyer lumineux électrique, 2 Masque, 2a Fente en forme d'arc, 3 Jeu de lentilles convexes, 3a Première lentille convexe, 3b Deuxième lentille convexe, 4 Prisme optique, 5 Lentille asphérique, 6 Obturateur de flux Lumineux, 7 Volet, 8a, 8b............... 8b Miroirs articulés de renvoi, XX' Axe d'alignement, FLECHES R............ R Mouvements de pivotement du prisme 4. REVENDICATIONS 1. Appareil permettant de projeter à distance sur un support, une image lumineuse colorée des couleurs spectrales obtenues par décomposition et dispersion de la lumière blanche, soit par réfraction au moyen d'un prisme optique (4) soit par diffraction au moyen d'un réseau optique, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'iL est constitué, alignés successivement le long d'un axe (XX') - d'une source (1) productrice d'une lumière blanche, comprenant un réflecteur (la) pour concentrer sur ledit axe (XX') le faisceau de lumière blanche produit par un foyer lumineux électrique (lob), - d'un masque (2) percé d'une ouverture (2a) autorisant le passage de la lumière blanche et conformée à la forme de l'image spectrale à projeter, - d'un jeu (3) de lentilles convexes destinées à concentrer L'image lumineuse blanche en sortie dudit masque (2), - et d'un dispositif (4) de décomposition et de dispersion de L'image lumineuse blanche concentrée incidente en une image lumineuse adoptant les couleurs du spectre solaire. 2. Appareil selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'il comprend une lentille asphérique (5) qui, disposée entre la source de lumière blanche (1) et le masque (2) de manière à ce que ce dernier soit disposé au point focal de ladite lentille asphérique (5), est destinée à condenser le faisceau de lumière blanche émis par la source (1). 3. Appareil selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'un volet (7), pourvu d'une ouverture de la taille du dispositif de décomposition et de dispersion de lumière (4), est interposé entre ce dernier et le jeu de lentilles convexes (3) pour arrêter la lumière indésirable en sortie dudit jeu de lentilles convexes (3). 4. Appareil selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QU'un obturateur de flux lumineux (6) est diposé entre deux lentilles convexes (3a et 3b) du jeu (3) pour autoriser l'apparition ou la disparition progressive de L'image spectrale projetée sur le support. 5. Appareil selon la revendication 1, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit masque (2) est monté amovible pour autoriser son remplacement par un masque avec une ouverture (3a) adoptant une autre configuration, afin de modifier L'image à projeter. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE deux mircirs de renvoi à 45, (8a et 8b) sont placés sur La trajectoire de l'image spectrale en sortie du dispositif de décomposition et de dispersion de lumière (4) pour assurer le redressement de la trajectoire de ladite image Lumineuse spectrale, parallèlement à celle du faisceau de Lumière blanche. 7. Appareil selon l'ensemble des revendications 1 à 6, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE le susdit appareil optique de décomposition et de dispersion de lumière blanche est monté pivotant selon deux axes orthonormés (flèches R) afin de pouvoir ajuster l'image spectrale projetée sur son support. 8. Appareil selon la revendication 6, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE l'un des deux miroirs de renvoi est monté articulé pour assurer une animation de l'image spectrale projetée. 9. Appareil selon l'ensemble des revendications 1 à 8, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE l'ouverture (2a) du susdit masque adoptant la forme d'une fente en arc pour fournir une image lumineuse spectrale représentant un arc-en-ciel.