Brevet FR2661270A1 — publié le 19911025

DESCRIPTION DISPOSITIF POUR PROJETER L'IMAGE DE LA LUNE AVEC SES PHASES DANS UN PLANETARIUM. Un planetarium est une salle de projection permettant de montrer aux spectateurs les astres (étoiles,planètes, lune, comètes) et leurs mouvements tels qu'on peut les voir dans le ciel la nuit. I1 est constitué d'une salle dont le plafond en forme de dôme hémisphérique sert d'écran à un appareil situé au centre qui projette des tâches lumineuses sur le dôme. Certaines de ces tâches représentent les étoiles, d'autres les planètes, le soleil et la lune. Un système mécanique permet de faire déplacer ces points lumineux pour montrer les astres en mouvement. Dans les projecteurs de planetarium de grande diffusion la lune est représentées2pitar un disque lumineux de forme fixe ne montrant pas les differentes phases de la lune (croissant, quartier, lune gibeuse, pleine lune) soit par une série d'images projetées alternativement ne montrant pas l'évolution continue des différentes phases et l'apparition de ces phases n'est pas automatiquement synchronisée avec la position relative du soleil et de la lune sur la voûte céleste d'une manière simple, soit par une source lumineuse partiellement câchée par des opturateurs dont le fonctionnement est compliqué. Le dispositif selon l'invention permet de réaliser d'une manière simple, peu onéreuse et applicable aux petits planétariums, des images de la lune projetées sur le dôme-écran montrant les phases avec une évolution continue et synchronisée avec la position relative de la lune et du soleil. I1 comporte en effet selon une première caractéristique, un projecteur d'image de la lune contenant une source lumineuse, ressemblant à la lune et à ses phases, constituée par une sphère dont un hémisphère est lumineux et dont l'autre hémisphère est sombre. Cette sphère pivote autour d'un axe parallèle au plan séparant les deux hémisphères lumineux et sombre, à la même vitesse et dans le même sens que le projecteur de l'image du soleil. La lumière de cette sphère est projetée sur le dômeécran par un système optique tournant dans la direction correspondant à la position de la lune. I1 comporte aussi un projecteur de l'image du soleil constitué par un système optique tournant qui projette l'image d'un disque lumineux sur le dôme-ecran dans la direction correspondant à la position du soleil. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente le dispositif selon l'invention. La figure 2 represente une variante de ce dispositif dans laquelle les deux projecteurs tournent autour du même axe. La figure 3 représente une autre variante de ce dispositif dans laquelle le projecteur du soleil est fixe et envoie la lumière dans un système optique tournant pour produire le mouvement du soleil. La figure 4 représente une variante de ce dispositif dans laquelle le système optique de projection de l'image de la lune comprend deux miroirs. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un projecteur pour la lune (1) formé d'un tube (2) fermé à une extrèmite (3) et possédant un système optique (une ou plusieurs lentilles ou miroirs) à l'autre extrèmité (4) pour projeter sur le dôme-ecran l'image (5) d'une sphère lumineuse (6) dont un hémisphère est sombre et l'autre hémisphère est lumineux. Ceci donne sur le dôme-écran l'image de la lune (5). La sphère lumineuse (6) pivote autour d'un axe (7) parallèle au plan séparant l'hémisphère lumineux de l'hémisphère sombre et est entraîné, figure 1 et 3 par la roue (19) ou figure 2 directement par l'axe (20). Autour de l'axe (7), l'axe creux (8) pivote et entraîne le projecteur (1) dont la rotation produit le mouvement de la lune sur le dôme-écran. L'axe creux (8) est entraîné par une roue (10) qui est entraînée par le moteur (21) ou un autre moteur non representé sur la figure. Le dispositif comporte par ailleurs un projecteur (11) pour le soleil forme d'un tube (12) fermé à une extrèmité (13) et possédant un système optique (une ou plusieurs lentilles ou miroirs) à l'autre extrémité (14) pour projeter sur le dôme-écran l'image (15) d'un disque lumineux (16). Ceci donne sur le dôme-écran l'image (15) du soleil. Selon les modes de réalisation des figures 1 et 2 le tube (12) est monté sur l'axe (20) entraîné par le moteur (21). Selon le mode de réalisation de la figure 3 le tube (12) est fixe et envoie la lumiere dans un système optique (27) monté sur l'axe (20) entraîné par le moteur (21). Selon les modes de réalisation des figures 1 et 3, sur l'axe (20) est monté la roue (22) qui transmet son mouvement de rotation dans le même sens et à la même vitesse à la roue (19) par l'intermédiaire d'une chaîne, d'une courroie (23) ou d'un train d'engrenages ou la combinaison de ces trois modes de transmission. Selon les modes de réalisation des figures 1 et 2, le mouvement de rotation du tube (12) autour de l'axe (20) produit le mouvement du soleil sur le dôme-écran. Selon le mode de réalisation de la figure 3, le mouvement de rotation du système optique (27) autour de l'axe (20) produit le mouvement du soleil sur le dôme-ecran. Le plan perpendiculaire à l'axe (20) est par definition le plan de l'écliptique (plan de l'orbite terrestre ou vu de la terre le plan dans lequel se déplace le soleil). Le plan de revolution de la lune autour de la terre, perpendiculaire à l'axe (7), fait un angle de 50 environ avec le plan de l'écliptique. Pour représenter correctement le mouvement de la lune, l'axe (7) doit faire un angle d'environ 50 avec l'axe (20) mais ce n'est pas indispensable pour la simulation des phases de la lune et le dispositif reste valable quel que soit cet angle: aigu, obtu ou nul. L'axe (7) peut aussi être parallèle à l'axe (20). A la réalisation du système la face sombre de la sphère (6) doit être tournée dans la direction (24) de la projection du soleil (15). Selon le mode de réalisation de la figure 1, quand le moteur (21) fait tourner le projecteur (11) par l'intermédiaire de l'axe (20), la roue (22) fait tourner la sphère (6) dans le même sens et à la même vitesse par l'intermédiaire de la courroie (23), de la roue (19) et de l'axe (7). Selon le mode de réalisation de la figure 2, quand le moteur (21) fait tourner le projecteur (11) par l'intermédiaire de l'axe (20), l'axe (7) confondu avec l'axe (20) fait tourner la sphère (6) dans le même sens et à la même vitesse. Selon le mode de réalisation de la figure 3, quand le moteur (21) fait tourner le miroir (27) par l'intermédiaire de l'axe (20), la roue (22) fait tourner la shère (6) dans le même sens et à la même vitesse par l'intermédiaire de la courroie (22), de la roue (19) et de l'axe (7). Ainsi selon tous ces modes de réalisation, la face sombre de la sphère (6) reste pendant son mouvement toujours tournée dans la direction de la projection du soleil. La combinaison de la position angulaire de la sphère (6) et de la direction du projecteur de la lune (1) réalise la simulation des phases de la lune en concordance avec la position relative du soleil (15) et de la lune (5) sur le dôme-écran. En effet, si le projecteur (1) envoie l'image (5) de la lune dans la direction du soleil (15), la face sombre de la sphère (6) est en direction du système optique (4) et la lune est "noire", si le projecteur (1) envoie l'image(5) de la lune dans la direction opposée au soleil (15) la face lumineuse de la sphère (6) est en direction du système optique (4) et la lune est "pleine", si le projecteur (1) envoie l'image (5) de la lune dans une direction 900 à gauche du soleil (15) (voir figures 1,2 ou 3) la face lumineuse de la sphère (6) est à gauche, le système optique (4) renversant l'image, le croissant lumineux (5) de la lune se trouve à droite, du coté du soleil et la lune est au "premier quartier". Dans toutes les positions intermédiaires, ia lune est correctement représentée en fonction des positions relatives de la lune et du soleil, ceci d'une manière continue quand un système mecanique d'entrainement fait tourner le soleil et la lune. La sphère lumineuse (6) peut etre réalisée en peignant une ampoule électrique sphérique, sur une face avec une peinture ou un produit opaque et en peignant l'autre face de l'ampoule avec une peinture translucide ou en dépolissant le verre. Autre variante: la sphére lumineuse peut être réalisée en peignant une sphère translucide sur un hémisphere avec une peinture opaque et en plaçant une ampoule électrique ou une autre source de lumière à l'intérieur. Selon des modes particuliers de réalisation: Le disque lumineux (16) peut être un trou (16) perce dans un diaphragme (17) éclaire par une source lumineuse (18). Le courant électrique est amené aux ampoules (6) et(18) qui pivotent, par l'intermédiaire de collecteurs tournants. Selon le mode de réalisation de la figure 1 le collecteur (25) monté sur l'axe (7) amène le courant à l'ampoule (6) et le collecteur (26) monte sur l'axe (20) amène le courant à l'ampoule (18). Selon le mode de réalisation de la figure 2 un seul collecteur tournant (26) monte sur l'axe (20) amène le courant aux ampoules (6)et(18). Selon le mode de réalisation de la figure 3 le collecteur tournant (25) monté sur l'axe (7) amène le courant à l'ampoule (6).. L'ampoule (18) qui ne tourne pas n'a pas besoin de collecteur tournant. Selon une variante non illustrée, le moteur électrique (21) peut être monte sur l'axe (7) ou indépendamment de l'axe (20) ou (7) et entraîner l'un des deux axes (7) ou (20) par l'intermédiaire de roues dentées, de roues à chaînes, à courroies, de cardans ou de flexibles. Selon une variante illustrée par la figure 4, le système optique (4) du projecteur (1) de la lune peut comporter des miroirs, dans ce cas il faut tenir compte de la déviation de l'axe optique (28) par les miroirs pour positionner la face sombre de la sphère (6). Celle-ci doit être tournée en direction de l'axe optique (28) du projecteur (1) quand il envoie l'image (5) de la lune dans la même direction que l'image (15) du soleil. Le reste de la description reste valable. Selon des variantes non illustrées,le systeme optique (14) peut comporter aussi des miroirs et les systèmes optiques (4) ou (14) peuvent comporter un nombre quelconque de lentilles. Ce nombre dépend uniquement de la qualité de l'image souhaitée par le constructeur. A titre d'exemple non limitatif car ceci dépend de la taille du planétarium concerné, les tubes (2) et (12) métalliques ou en plastique peuvent avoir de 5 à 50 cm de long et de 1 à 5 cm de diamètre, les systèmes optiques (4) et (14) peuvent être une lentille simple ou un doublet associé à des miroirs. Les axes (7) et (20) peuvent faire de 3 à 10 mm de diamètre et être alignés ou placés côte à côte sur une platine support. L'ensemble est monte sur le projecteur du planétarium qui projette les autres planètes et les étoiles comme expliqué au début de la description. REVEND ICAT IONS 1) Dispositif pour projeter une image de la lune dans un planétarium et représentant les phases de la lune d'une manière continue et synchronisée avec la position relative de la lune et du soleil caractérisé en ce qu'il comporte un projecteur (1) pour l'image (5) de la lune et un projecteur (11) pour l'image (15) du soleil, que le projecteur (1) de la lune utilise comme source de lumière une sphère (6) dont un hémisphère est sombre et l'autre hémisphère est lumineux, que cette sphère (6) pivote autour d'un axe (7) parallèle au plan de séparation des deux hémisphères, à la meme vitesse et dans le même sens que le mouvement de rotation du système optique de projection du soleil autour de l'axe (20), que le projecteur (1) de la lune pivote autour d'un axe creux(8) autour de l'axe (7), que le projecteur (11) du soleil est composé d'une source de lumière en forme de disque (16) et que les systèmes optiques (4) et (14) des deux projecteurs (1) et (11) sont formés chacun de une ou plusieurs lentilles associées ou pas à un ou plusieurs miroirs. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe (7) et l'axe (20) sont parallèles. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe (7) et l'axe (20) sont confondus. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérise en ce que l'axe (7) et l'axe (20) font un angle aigu entre eux. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe (7) et l'axe (20) font un angle obtu entre eux. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le projecteur (11) est monté sur l'axe(20). 7) Dispositif selon la revendication 1,2,3,4 ou 5 caractérisé en ce que le projecteur (11) est fixe et envoie la lumière dans un système optique (27) tournant autour de l'axe (20).