Brevet FR2677431A1 — publié le 19921211

DISPOSITIF POUR LA COLORATION D'UN FAISCEAU LUMINEUX AINSI QUE LE PROCEDE MIS EN OEUVRE PAR LE DISPOSITIF. La présente invention concerne un procédé pour la coloration d'un faisceau lumineux, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. De tels dispositifs sont destinés, notamment à l'éclairage de scène. On connaît dans l'art antérieur différents projecteurs permettant de projeter des faisceaux lumineux colorés de forte puissance. Une première famille de projecteurs à écrans colorés, comporte des disques présentant une pluralité de secteurs colorés. Un tel dispositif est par exemple décrit dans la demande de brevet français NO 2.510.719. Le disque est commandé par un moteur le faisant tourner d'un incrément correspondant au passage d'un secteur coloré. Ce document décrit par ailleurs la possibilité de disposer les uns derrière les autres plusieurs disques de façon à superposer plusieurs secteurs de disque de couleurs différentes. Il est ainsi possible de projeter 2n couleurs différentes. Ce dispositif ne permet pas toutefois de faire varier la densité des secteurs colorés. La superposition de plusieurs secteurs colorés entraîne une diminution préjudiciable de la puissance du faisceau lumineux émis par ce type de dispositif. En outre, le passage d'une couleur à une autre couleur, ce fait de façon discontinue, voir brutale, ce qui nuit à la qualité des effets visuels obtenus. Afin de remédier à l'inconvénient résultant du manque de progressivité dans le passage d'une couleur à l'autre, on a proposé dans l'art antérieur de disposer un ou plusieurs diaphragmes colorés sur le trajet du faisceau lumineux.Ainsi, le brevet français NO 2.546.271 décrit un procédé consistant à disposer sur le trajet du faisceau lumineux et un diaphragme coloré d'ouverture variable, réglable, déterminant la formation d'un tache lumineuse de dimension constante, mais dont l'intensité de coloration varie suivant le degré d'ouverture du diaphragme, avec une répartition régulière de la lumière dans la tache. Le dispositif décrit comporte au moins un diaphragme constitué par deux filtres colorés disposés symétriquement par rapport au faisceau lumineux à colorer, sur lequel agissent des moyens pour permettre leur déplacement réciproque. La complexité mécanique de ce dispositif limite son emploi à des application très particulières, telles que l'identification de couleurs dans l'industrie de la peinture et des colorants ou à l'analyse médicale de la sensibilité de l'oeil aux couleurs. Par contre, pour des applications scénographique, une fiabilité suffisante pour un fonctionnement par tout temps ne peut être obtenue qu'au détriment d'un coût de fabrication inacceptable. L'objet de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif permettant de faire varier la couleur avec une grande progressivité, et présentant une grande fiabilité et un coût de fabrication acceptable. L'invention concerne en particulier un procédé pour la coloration d'un faisceau lumineux émis par une source de lumière blanche, consistant à disposer sur le trajet dudit faisceau lumineux au moins une cellule constituée par deux feuilles planes et transparentes parallèles, disposées sensiblement perpendiculairement à l'axe du faisceau lumineux et à injecter entre les feuilles un volume variable de fluide coloré. Avantageusement, les feuilles transparentes sont mobiles entre une première position dans laquelle elles sont sensiblement accolées, et une deuxième position dans laquelle elles définissent entre elles un volume contenant le fluide coloré. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte une pluralité de cellules susceptibles de contenir chacune un fluide d'une couleur différente. Avantageusement, les deux feuilles sont réunies par un joint étanche et déformable, présentant deux lèvres collées respectivement sur le pourtour de chacune des surfaces extérieures des feuilles parallèles, le joint formant avec les tranches des feuilles parallèles un conduit de circulation du fluide coloré. L'alimentation du conduit se fait par un tuyaux et celui des vitrages par le joint périphérique dans la totalité ou pourtour. Ce mode réalisation permet de répartir uniformément le fluide entre les feuilles transparentes et évite la formation d'un dièdre empêchant la circulation du fluide. Selon une variante particulière, le dispositif comporte un détecteur photosensible génèrent un signal d'asservissement du fonction des pompes d'alimentation en fluide des cellules. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence aux dessins où La figure 1, représente une vue en coupe du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue agrandie d'une cellule. Le dispositif conforme à l'exemple de réalisation dont la figure 1 reprendra une vue en coupe comporte une source de lumière blanche (1) constituée par une ampoule électrique, associée à un réflecteur (2). De façon connue, un filtre anti-calorifique (3) réduit à la transmission de la chaleur. Un système optique (4) assure la focalisation du faisceau de façon connue. Le dispositif comporte en outre trois cellules (5, 6, 7) disposées perpendiculairement à l'axe optique (8) du faisceau lumineux. Chacune des cellules est constituée par deux feuilles transparentes (9,10) constituées par des vitres transparentes d'une épaisseur de 6 millimètres. Les deux feuilles (9,10) sont réunies par un joint (11) entourant la cellule. La figure 2 représente une vue agrandie d'une cellule. Dans l'exemple de réalisation décrit, les feuilles (9,10) sont en forme de disques d'une épaisseur de 6 millimètres, et sont entourées d'un joint annulaire (11) présentant deux lèvres latérales (12, 13) collées sur le pourtour des surfaces extérieures des vitres (9, 10) L'espace compris entre le fond (14) du joint et les tranches (15, 16) des feuilles respectivement (9, 10) constitue un conduit de circulation du fluide coloré injecté (17,18) par un conduit d'alimentation (19, 19', 19"). Lorsque l'on injecte un fluide coloré, la pression s'exerçant sur le joint provoque l'écartement des feuilles (9,10) et le remplissage du volume qui se créé entre ces deux feuilles, avec le fluide coloré. En raison de l'injection par la totalité de la périphérie (17,18), le déplacement des feuilles est sensiblement parallèle. Le fluide injecté entre les deux feuilles (9,10) provoque l'absorption chromatique de la cellule ainsi constituée. Pour retrouver une transparence, on aspire le fluide occupant le volume compris entre les deux feuilles (9,10), à l'aide du conduit (19). L'aspiration s'effectuant par la totalité de la périphérie, les feuilles (9,10) se rapprochent de façon sensiblement parallèle, et on évite ainsi la formation d'un dièdre empêchant I'évàcuation du fluide coloré. Le joint (11) est avantageusement constitué en silicone, collé par ces lèvres (12,13) sur les surfaces extérieures des vitres (9,10). L'alimentation se fait à l'aide de poires à soufflets servant de réservoirs, commandés par des vis sans fin ou avec un asservissement de la vis sur potentiomètre où des pompes électriques (21, 22, 23) reliées respectivement aux tubulures (19, 19', 19") d'une part et à des réservoirs respectivement (24, 25, 26) d'autre part. Ces réservoirs contiennent chacun un fluide de couleurs différentes, par exemple, le réservoir (24) contient un fluide coloré rouge, le réservoir (25) un fluide coloré jaune et le réservoir (26) un fluide coloré bleu. De préférence, le fluide contient des agents tensioactifs permettant de réduire la tension superficielle et d'améliorer la transparence des cellules par la finesse du film.A tire d d'exemple, les fluides sont constitués par des solutions de fluides colorants solubles dans des solvants organiques, présentant un point ébullition élevé. Les moteurs (21, 22, 23) des pompes sont reliés à un boîtier de commande (27) permettant d'ajuster la quantité de fluide à l'intérieur de chacune des cellules (5, 6, 7). Un détecteur photoélectrique (28) disposé sur le trajet du faisceau optique en aval des cellules (5, 6, 7) génère un signal d'asservissement des pompes (21, 23, 23). Ce détecteur photoélectrique (28) peut être de type monochrome, afin d'asservir simplement la puissance de la source lumineuse (1), afin d'obtenir une puissance lumineuse constante et indépendante de la couleur déterminée par l'opérateur.Le détecteur photoélectrique (28) peut également être constitué par un capteur d'analyse chromatique délivrant un signal fonction du spectre et de la puissance du faisceau lumineux émis par le dispositif. Dans ce cas, ce signal permet d'asservir finement la quantité de fluide présente dans chacune des cellules (5, 6, 7) en fonction des paramètres sélectionnés par l'opérateur, à l'aide par exemple de curseurs (29, 30, 31). Ce deuxième mode de réalisation permet de garantir une fidélité des couleurs du faisceau lumineux et une parfaite reproductibilité. Selon une variante, le capteur photoélectrique (28) peut être disposé non pas sur le trajet du faisceau de sortie du dispositif, mais en direction de l'écran sur lequel est dirigé le faisceau lumineux, ainsi le signal d'asservissement tiendra également compte des couleurs de base et de la densité du support de projection. La présente invention n'est bien sûr pas limitée au mode de réalisation décrit et s'étend à de nombreuses variantes que l'Homme du Métier sera à même de déterminer. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la coloration d'un faisceau lumineux émis par une source de lumière blanche (1), caractérisé en ce qu'il consiste à disposer sensiblement perpendiculairement à l'axe du faisceau lumineux au moins une cellule (5) constituée par deux feuilles planes (9,10) transparentes et parallèles, et à injecter entre lesdites feuilles un volume variable de fluide coloré. 2 - Procédé de coloration d'un faisceau lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites feuilles (9,10) sont mobiles entre une première position dans laquelle elles sont sensiblement accolées et une deuxième position dans laquelle elles définissent entre elles un volume contenant le fluide coloré. 3 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une source lumineuse (1), au moins une cellule (5) constituée par deux feuilles (9,10) planes, transparentes et parallèles, disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe du faisceau lumineux émis par ladite source de lumière blanche et des moyens pour introduire ou extraire une fluide coloré entre lesdites feuilles (9,10). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de cellules (5,6,7) disposées perpendiculairement au faisceau lumineux, chacune desdites cellules (5,6,7) étant reliées à des moyens (21,22,23) d'injection et d'extraction d'un fluide d'une couleur déterminée. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les deux feuilles (9,10) d'une cellule (5) sont réunies par un joint (11) périphérique étanche. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que joint est constitué par un conduit étanche déformable présentant deux lèvres (12,13) collées respectivement sur le pourtour des surfaces extérieures des feuilles (9,10), ledit joint formant avec les tranches des feuilles (9,10) un conduit de circulation du fluide coloré permettant une alimentation et une aspiration sur toutes la périphérie des feuilles. 7 - Dispositif selon les revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'injection et d'aspiration disposés en au moins deux points diamétralement opposés. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'ensembles formé chacun par une cellule (5), des conduits d'alimentation (19, 20) en fluide coloré, d'une pompe d'alimentation (21), et d'un réservoir (24) contenant ledit fluide coloré. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un détecteur photosensible (28) génèrent un signal d'asservissement du fonctionnement des pompes.