Brevet FR2727231A1 — publié le 19960524

L'invention se rapporte à un diaphragme d'horizon commandable pour planétarium, présentant un boîtier et un diaphragme en forme de calotte logé dans le parcours du rayon des objectifs projetant sur la coupole les diapositives d'étoiles fixes. Dans des planétariums de projection, les étoiles fixes sont projetées dans toutes les directions, par un projecteur central d'une sphère d'étoiles fixes ou de deux demi-sphères d'étoiles fixes, sur la coupole du planétarium. Indépendamment de la rotation de la sphère d'étoiles fixes, il faut que la projection soit limitée en dessous de l'horizon pour la représentation de ce dernier tout en évitant un éblouissement du spectateur. Dans des planétariums classiques présentant une coupole horizontale dont l'horizon est horizontal, la mise en diaphragme des rayons de lumière, s'étendant en dessous de l'horizon, s'effectue par le biais de diaphragmes qui sont disposés devant les objectifs de projection et qui se placent constamment à l'horizontale sous l'action de la gravité. De tels dispositifs de commande de diaphragme sont connus d'après le DD-PS 142 616, le DD-PS 125 540, le DD-PS 203 992 et le DE-GM 85 08 978. Dans ces dispositifs, un anneau de diaphragme, portant un diaphragme, est mis en rotation à l'aide d'une masse mobile entre deux butées et subissant l'action de la force de gravité. En tant que masse, on utilise, entre autres, une douille remplie de mercure ou une bille logée dans des guides de l'anneau de diaphragme. Ces dispositifs présentent l'inconvénient que l'utilisation de tels dispositifs de commande de diaphragme, reposant sur la force de gravité, n'est pas possible dans des coupoles inclinées. Dans des planétariums, équipés de coupoles inclinées, les projecteurs d'étoiles fixes sont disposés sur des sphères d'étoiles fixes. De tels dispositifs sont connus dans Meier, L. "Der Himmel aus Erden - Die Welt der Planetarium, Johann Ambrosius Barth Edition, Leipzig Heidelberg, 1992, pages 67 à 69. Pour la mise en diaphragme des rayons, sont utilisés ici deux dispositifs de diaphragmes différents selon le principe de projection appliqué respectivement. Pour un planétarium utilisant une projection perforée pour la représentation d'étoiles fixes, on utilise une manchette en tôle qui est disposée autour de la sphère d'étoiles fixes dans le plan incliné.Dans un autre planétarium, où les diapositives d'étoiles fixes sont projetées par des systèmes optiques sur la surface interne de la coupole, des structures du type jalousie, qui se composent de nombreuses petites lamelles de tôle inclinée vers le haut, sont disposées tout autour de la sphère d'étoiles fixes. Ces dispositifs de diaphragme présentent l'inconvénient de ne pouvoir être commandés que moyennant des frais techniques considérables si un réglage différent de l'horizon est souhaité. Leur fabrication est également onéreuse. Le livre de Hagar, Charles F., "Planétarium - Window to the Univers, C. Maurer Edition et Impression Geislingen/Steige, 1980 page 34, décrit un diaphragme d'horizon se réglant sous l'influence de la gravité par une masse et disposé à l'intérieur d'un objectif projetant une diapositive d'étoiles fixes sur la coupole d'un planétarium. Ce diaphragme d'horizon présente également les inconvénients inhérents aux autres diaphragmes connus. D'après le document de la société GOTO OPTICAL MFG CO., Tokyo, JP, "GOTO SPACE THEATER", il est connu d'utiliser en outre un projecteur d'étoiles fixes comprenant 32 objectifs de projection, utilisant les diaphragmes d'horizons commandés par ordinateur. D'après le DE-PS 43 26 260 , on connaît un diaphragme d'horizon pour planétarium qui dépend de la gravité et qui est approprié pour l'utilisation dans des coupoles appropriées. L'usure importante est un inconvénient, en particulier celle des lamelles et des goupilles de lamelles. L'invention a pour objet de créer un diaphragme d'horizon commandable pour planétarium, avec lequel il est possible de régler à volonté la hauteur de l'horizon et son inclinaison avec une grande précision tout en ne nécessitant que peu de déploiement technique et peu d'encombrement sans impliquer l'utilisation de bagues collectrices pour le transfert énergétique, ce diaphragme pouvant être disposé à différents endroits de l'objectif considéré. Conformément à l'invention, ce but est atteint par les moyens suivants a) un boîtier, une première et une seconde roue conique et un anneau de palier sont logés, de manière rotative, autour de l'axe optique de l'objectif considéré, les première et seconde roues coniques étant entraînées respectivement par un dispositif d'entraînement séparé, les dispositifs d'entraînement étant reliés à une unité de commande. Une troisième roue conique rotative autour d'un axe perpendiculaire à l'axe optique est logée dans l'anneau de palier, sur lequel est disposé fixement le corps de diaphragme, cette roue conique étant en prise avec les première et seconde roues coniques. b) il est prévu, en tant que roues coniques, des roues coniques dentées ou des roues de friction munies de surface de friction. c) le corps de diaphragme a la forme d'une calotte et comporte un bord se trouvant dans un plan ou étant courbé dans l'espace. d) les première et seconde roues coniques ainsi que l'anneau de palier sont logés à l'intérieur du boîtier et, ce, sur la périphérie externe ou à proximité de cette dernière de manière rotative dans des paliers, les roues coniques et l'anneau de palier étant creux dans la zone autour de l'axe optique de l'objectif si bien que le parcours considéré du rayon de l'objectif peut être mené à travers les deux roues coniques et l'anneau de palier. e) les première et seconde roues coniques sont entraînées indépendamment l'une de l'autre, en fonction de leur vitesse angulaire et de leur sens de rotation, par leur dispositif d'entraînement respectif. f) le boîtier du diaphragme d'horizon est disposé sur le boîtier de l'objectif associé. g) les dispositifs d'entraînement sont des entraînements à courant continu connus en soi ou des moteurs pas-à-pas qui peuvent être commandés par un dispositif de commande ou un ordinateur de commande. Le diaphragme d'horizon, conforme à l'invention, qui est associé à un objectif projetant les différentes diapositives d'étoiles fixes sur la coupole du planétarium, comporte avant tout l'avantage que le pivot du diaphragme en forme de calotte ne doit pas se trouver contre la pupille de sortie ou d'entrée de l'objectif respectif. Il est en outre avantageux que le diaphragme d'horizon puisse être disposé par rapport à l'objectif de manière que le diaphragme puisse intervenir entre la diapositive et l'objectif ou bien, si cela est souhaité, derrière la pupille de sortie. Ainsi un positionnement variable du diaphragme d'horizon est possible par rapport à l'objectif selon les conditions spatiales respectives sur les sphères de projecteurs ou demisphères du projecteur du planétarium. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 montre une disposition schématisée du corps de diaphragme sur l'objectif. La fig. 2 est une coupe à travers le diaphragme d'horizon conçu comme un diaphragme interne. La fig. 3 est une coupe à travers le diaphragme d'horizon conçu comme un diaphragme externe. La fig. 1 reproduit un objectif 1 et une diapositive d'étoile dans le sens de la lumière devant cet objectif 1 ou une plaque d'étoiles 2 qui est éclairée par un dispositif d'éclairage non représenté. Un corps de diaphragme 3, de préférence en forme de calotte, présentant un bord de diaphragme 3.1 et logé de manière rotative autour d'un axe 7, limite selon le réglage le parcours du rayon de projection. Le corps de diaphragme 3 peut par exemple présenter la forme d'une surface sphérique ou d'une autre surface plus importante. Le bord 3.1 du corps de diaphragme 3 peut être soit dans un plan, soit courbé dans l'espace. La zone possible, dans laquelle peut s'effectuer une mise en diaphragme du parcours de rayon sortant de l'objectif 1, est limitée par les lignes 4 et 5 à la fig. 1. 6 désigne l'axe optique de l'objectif 1. Le diaphragme d'horizon, conforme à l'invention, représenté en coupe à la fig. 2, comprend un boîtier 8, dans lequel sont prévues une première et seconde roues coniques 9 et 10 logées de manière rotative autour de l'axe optique 6. Pour l'entraînement de chacune des deux roues coniques 9 et 10, il est prévu respectivement un dispositif d'entraînement 11 et 12. Ainsi, la roue conique 9 est entraînée par des moyens de transmission, par exemple des roues dentées 13 à l'aide du dispositif d'entraînement 11 et la roue conique 10, par l'intermédiaire d'un accouplement 15 et d'une roue dentée 14, au moyen du dispositif d'entraînement 12. Ces roues dentées 13 et 14 sont en prise avec une denture avant se trouvant sur les roues coniques 9 et 10.Pour la commande du mouvement d'entraînement selon le sens et la vitesse de rotation, il est prévu un dispositif de commande ou un ordinateur de commande (non représenté aux figures) auquel sont reliés les dispositifs d'entraînement 11 et 12. Pour obtenir un logement facilement accessible et sans jeu des roues coniques 9 et 10 dans le boîtier 8, il est prévu des paliers à rouleaux 16 et 17. Le boîtier 8 comprend en outre un anneau de palier 18 logé de manière rotative autour de l'axe optique 6 dans les paliers à rouleaux 19, anneau sur lequel est logée une troisième roue conique (21) dans des paliers à rouleaux (20). Cette roue conique 21 est rotative autour d'un axe 7, s'étendant perpendiculairement à l'axe optique 6, et est en prise avec la première roue conique 9 et la seconde roue conique 10. Les roues coniques 9 et 10 peuvent être munies, sur leur surface conique, d'une denture qui est en prise avec une denture correspondante de la troisième roue conique 21. Par principe, les trois roues coniques 9 ; 10 et 21 peuvent être conçues comme des roues de friction. Dans ce cas, la surface conique de chacune des roues coniques 9, 10 et 21 est recouverte, de manière avantageuse, d'un revêtement de friction correspondant. Sur la troisième roue conique 21 est fixé le corps de diaphragme 3 en forme de calotte de manière à pouvoir se régler suivant les conditions d'entraînement par rapport à l'axe 7 et l'axe optique 6 avec la roue conique 21. Sur la face diamètralement opposée à la roue conique 21, le corps de diaphragme 3 est logé de manière assistée par un tourillon 22 dans l'anneau de palier 18 Les roues coniques 9 et 10 et également l'anneau de palier 18 sont creux, dans leur zone centrale, tout autour de l'axe optique 6 si bien que le parcours de rayon de la projection ou de l'objectif considéré peut être guidé de manière centrale à travers les roues coniques 9 et 10 et à travers l'anneau de palier 18. La fig. 2 représente un diaphragme d'horizon commandable, dont le corps de diaphragme 3 peut être mis en place, dans le parcours de faisceau, entre la plaque d'étoiles 2 à projeter et la pupille d'entrée de l'objectif 1 de projection. Le corps de diaphragme 3 fait office, dans cette disposition, de diaphragme interne en comparaison de la disposition représentée à la fig. 3 où le corps de diaphragme 3 est incorporé à l'extérieur, c'est-à-dire devant la pupille de sortie de l'objectif 1, à la manière d'un diaphragme externe dans le parcours du rayon. Le mode de fonctionnement du diaphragme d'horizon commandable peut être décrit comme suit Si les deux roues coniques 9 et 10 sont entraînées par les dispositifs d'entraînement 11 et 12 avec la même vitesse angulaire et le même sens de rotation, le corps de diaphragme 3, obturant le parcours de rayon, reste dans le degré d'ouverture. Il se déplace simplement autour de l'axe optique 6. Si les roues coniques 9 et 10 tournent à la même vitesse angulaire, mais dans des directions opposées, le corps de diaphragme 3 est amené à tourner, par son bord 3.1, autour de l'axe 7 et ouvre respectivement ferme le parcours du rayon. L'axe 7 ne tourne pas ici autour de l'axe optique 6. Si les deux roues coniques 9 et 10 sont entraînées par les dispositifs d'entraînement 11 et 12 à des vitesses angulaires différentes et dans des sens de rotation différents ou identiques, un déplacement combiné du corps de diaphragme 3 se produit dans la mesure où une rotation autour de l'axe optique 6 et autour de l'axe 7 est effectuée. A l'aide du diaphragme d'horizon, conforme à l'invention, un réglage du corps de diaphragme 3 peut être obtenu dans toutes les positions possibles par une rotation commandée de manière correspondante des roues coniques 9 et 10 si bien que l'utilisation peut également se faire dans des planétariums présentant une coupole inclinée. Revendications 1 - Diaphragme d'horizon commandable pour planétarium, présentant un boîtier et un diaphragme en forme de calotte logé dans le parcours du rayon des objectifs projetant sur la coupole les diapositives d'étoiles fixes, caractérisé en ce qu'un boîtier (8), une première et une seconde roue conique(9 (9 10) et un anneau de palier (18) sont logés, de manière rotative, autour de l'axe optique (6) de l'objectif considéré (1), les première et seconde roues coniques (9 ; 10) étant entraînées respectivement par un dispositif d'entraînement séparé (11 ; 12), les dispositifs d'entraînement (11 ; 12) étant reliés à une unité de commande et en ce qu'une troisième roue conique (21) rotative autour d'un axe (7) perpendiculaire à l'axe optique (6) est logée dans l'anneau de palier (18), sur lequel est disposé fixement le corps de diaphragme (3), cette roue conique étant en prise avec les première et seconde roues coniques (9 ; 10). 2 - Diaphragme d'horizon commandable selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu en tant que roues coniques (9 ; 10 ; 21), des roues coniques dentées ou des roues de friction munies de surface de friction. 3 - Diaphragme d'horizon commandable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de diaphragme (3) a la forme d'une calotte et comporte un bord (3.1) se trouvant dans un plan ou étant courbé dans l'espace. 4 - Diaphragme d'horizon commandable selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les première et seconde roues coniques (9 ; 10) ainsi que l'anneau de palier (18) sont logés à l'intérieur du boîtier (8) et, ce, sur la périphérie externe ou à proximité de cette dernière de manière rotative dans des paliers (17 ; 19; 20) et en ce que les roues coniques (9; 10) et l'anneau de palier (18) sont creux dans la zone autour de l'axe optique (6) de l'objectif (1) si bien que le parcours considéré du rayon de l'objectif peut être mené à travers les deux roues coniques (9 ; 10) et l'anneau de palier (18). 5 - Diaphragme d'horizon commandable selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les première et seconde roues coniques (9 ; 10) sont entraînées indépendamment l'une de l'autre, en fonction de leur vitesse angulaire et de leur sens de rotation, par leur dispositif d'entraînement respectif (11 ; 12). 6 - Diaphragme d'horizon commandable selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le boîtier (8) du diaphragme d'horizon est disposé sur le boîtier de l'objectif (1) associé. 7 - Diaphragme d'horizon commandable selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les dispositifs d'entraînement (11 ; 12) sont des entraînements à courant continu connus en soi ou des moteurs pas-à-pas qui peuvent être commandés par un dispositif de commande ou un ordinateur de commande.