Brevet FR2744258A1 — publié le 19970801

Le dispositif suivant l'invention concerne les appareils de prise de vues animées, sur pellicule, destinées à être projetées en continu sur un écran. Actuellement les caméras de cinéma traditionnelles exposent la pellicule image après image suivant un cadrage défini, sur la totalité du format en obturant l'objectif pendant le temps de décalage d'une image à l'autre; l'angle de prise de vue est fonction de la focale de l'objectif choisi. De ce fait lorsque l'on veut une image très large, sur 200 ou 300 , il faut utiliser plusieurs caméras parfaitement synchronisées. La projection sur écran est tout aussi complexe, puisqu'il faut synchroniser les projecteurs et raccorder parfaitement les cadrages d'images. La présente invention permet de filmer selon un angle allant jusqu'à 360" c'est-à-dire une image continue et sans raccord, représentant le paysage tout autour de soi. Pour ce faire le dispositif utilise le principe du balayage rotatif de l'image en continu ; I'appareil synchronise le défilement de la pellicule au cours de la rotation, de manière à ce que la pellicule(9) défile devant la fenêtre d'exposition(20), dans le compartiment de prise de vue en rotation, tout en restant parfaitement fixe par rapport au sol donc au paysage au moment de son exposition. Le dispositif impressionne simultannément deux pellicules; I'une comportant les images paires, I'autre les images impaires, déphasées entre elles par 1800 de rotation du dispositif. Ainsi cette caméra est constituée d'une partie inférieure fixe(1) et stable, le socle, dans lequelle se trouve le moteur d'entraînement(2) dont la rotation doit être parfaitement régulière, les batteries(21), I'électronique(16) de commande, de régulation et de contrôle , le support central de l'axe de rotation(5) de la partie supérieure, la couronne dentée(15) fixée sur la paroi cylindrique du socle. Le rayon de cette couronne dentée sera égale à la distance focale de l'objectif(6). La partie supérieure rotative(11) est composée, dans cette version, de 3 compartiments superposés dans lesquels les éléments sont placés de manière symétrique afin qu'aucun déséquilibre ne vienne générer des vibrations dans cet ensemble townant, même si la rotation est limitée à 5, 8, 10 ou 12 tours/seconde, selon les applications. Le premier compartiment(1 3) renferme les pignons, poulies et courroies, destinées au rembobinage de la pellicule exposée. Le deuxième et le troisième compartiment sont rigoureusement identique mais inversés de 1800 l'un par rapport à vautre. Chaque compartiment comporte une partie inamovible concernant l'optique et une partie amovible, à savoir le magasin(27) à pellicule comprenant une bobine(1 0) se dévidant à gauche et une bobine de rembobinage de la pellicule exposée à droite. Au centre, la pellicule(9) défile devant une très étroite fenêtre d'exposition(20). Derrière cette fenêtre(20) se trouve un patin lisse(1 9) destiné à maintenir la pellicule(9) contre la fenêtre(20) au cours du défilement. II est à noter que les deux magasins(27) sont inversés de 1800 mais que les axes des bobines(22) sont parfaitement superposés ce qui permet d'entraîner la rotation de la bobine de rembobinage du compartiment supérieur au travers de l'axe de la bobine inférieure qui se dévide dans le compartiment inférieur. De plus le transfert de la masse de la pellicule de la gauche vers la droite pourrait créer un déséquilibre générateur de vibrations, ce qui n'est pas le cas puisque le transfert s'effectue dans l'autre sens dans le deuxième compartiment ce qui annule l'effet. Enfin la pellicule défilant en continu et à l'horizontale, I'image est de ce fait continue et sans raccord, se répétant régulièrement après 360" de rotation, ce qui correspond à une largeur d'image de F x 2 x , F étant la distance focale. La partie inamovible est constituée du couloir optique(25) allant de l'étroite fenêtre(20) ouvrant sur l'extérieur en périphérie du boîtier rotatif(11), jusqu'à la fenêtre d'exposition(20) contre laquelle défile la pellicule(9). Ce couloir optique(25) a une section rectangulaire et ne laisse passer qu'une étroite raie verticale d'image. Dans ce couloir optique se trouve l'objectif(6) lui aussi de section rectangulaire. II se trouve très précisément sur l'axe de rotation de ce boîtier supérieur(11). A l'avant de l'objectif se trouve le diaphragme/obturateur rotatif(8) qui est un cylindre vertical percé d'une fente de même section que le couloir optique et qui en pivotant légèrement sur son axe pince la raie d'image suivant sa luminosité jusqu'à l'obturer complètement lorsque la prise de vue est terminée. De chaque côté de la fenêtre d'exposition(20) se trouvent les deux cylindres à picots(7) destinés à l'entraînement du défilement précis de la pellicule(9). A la base de leur axe(24), sous le fond du boîtier rotatif(11) se trouve un pignon(12) de même diamètre que le cylindre(7), en prise avec la couronne dentée fixe(1 5) du socle(1). Ainsi la pellicule, entraînée par ces deux cylindres à picots(7) défilera devant la fenêtre d'exposition(20) du compartiment de prise de vue en rotation tout en restant parfaitement fixe par rapport au socle(1) donc au sol, donc du paysage à filmer. Ce dispositif présenté impressionne deux pellicules simultanément avec deux images décalées de 1800 ce qui permet d'obtenir 24 images/secondes avec une rotation de 12 tours/seconde. Le même procédé permet de travailler avec 3 pellicules, donc des images décalées de 1200 ce qui permet de réduire encore la vitesse de rotation. Quant à l'angle d'ouverture du balayage il pourra être adapté en fonction des nécessités et de la sensibilité de la pellicule. II est facile de calculer qu'une ouverture de balayage de 18 soit 1/20 de la rotation, elle même effectuée à 10 tourslseconde soit en 1110 de seconde correspondra à un temps d'exposition de (1/10 x 1/20) 1/200 de seconde pour la pellicule.L'angle d'exposition peut être modulé en fonction de la luminosité par le diaphragme/obturateur rotatif(8) couplé à la cellule photo électrique qui sert à pincer plus ou moins le faisceau. Même si le cinéma sur 360" présente un grand intérêt, il présente aussi quelques inconvénients, en particulier pour l'équipe de tournage (si celle-ci n'est pas cachée sous la caméra). Aussi, il peut être intéressant de réduire l'angle de prise de vue sans rien changer au principe et surtout sans gaspiller inutilement de la pellicule comme on pourrait le faire en se contentant de fixer un simple cache en face du secteur à occulter. Pour ce faire il suffit de changer la couronne dentée fixe(1 5) avec laquelle sont en prise les pignons(12) situés à la base des cylindres d'entraînement(7) du défilement de la pellicule(9). En effet, il suffira que la nouvelle couronne(1 5) possède une partie lisse à la place de la denture sur le secteur de 90 " 100" 1200 ou 1500 à occulter, afin de ne plus entraîner le défilement de la pellicule sur cette fraction de rotation. Une molette tronquée(1 7) fixée sous le pignon(1 2) pourra même servir à bloquer la rotation des axes.Toutefois la nouvelle couronne devra être dédoublée et légèrement décalée afin de commander simultanément les pignons(1 2) des deux cylindres(7) placés de chaque côté de la fenêtre d'exposition. En effet le blocage ou déblocage de l'un avant l'autre entraînerait une détérioration de la pellicule et un risque de désynchronisation de la reprise d'image. Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente une coupe verticale par le centre de rotation de l'ensemble du dispositif. La partie inférieure, avec ses pieds, renferme les batteries(21), le moteur(2), I'électronique(16) et la couronne dentée fixe(15) avec laquelle sont en prise les pignons(1 2) situées à la base de l'axe(24) des cylindres à picots(7) de même diamètre. Le boîtier supérieur rotatif(1 1) sur son axe central(5) avec sa couronne dentée(4) placée sous le fond, en prise avec le pignon(3) du moteur, présente ses 3 compartiments. Les deux compartiments supérieurs sont identiques et inversés de 1800. Ils renferment les magasins à pellicule(27) et le couloir optique(25) avec en son centre, I'objectif(6) de section rectangulaire; puis, à l'avant, le diaphragme/obturateur(8) et, de chaque côté des fenêtres d'exposition(20), les cylindres à picots(7) pour l'entraînement de la pellicule(9). La figure 2 montre la couronne dentée fixe(15), avec laquelle sont en prise les pignons(12) à la base du cylindre à picots(7) et les pignons(14) pour l'entraînement du rembobinage de la pellicule exposée. On voit également la couronne dentée rotative(4), fixée sous le fond du boîtier rotatif(1 1) en prise avec le pignon(3) du moteur à côté duquel se trouvent les batteries(21) et l'électronique(16). La figure 3 présente une coupe horizontale au niveau d'un compartiment de prise de vue dans lequel se trouvent le magasin à pellicule(27) et ses bobines(10), le passage de la pellicule(9) devant la fenêtre d'exposition(20), le patin lisse(1 9) de maintien contre la fenêtre(20), la poignée(26) permettant la manipulation du magasin(27). On voit également les cylindres à picots(7) destinés à l'entraînement de la pellicule(9), I'objectif(6) au centre de rotation et le diaphragmetobturateur rotatif(8) couplé à la cellule. Le couloir optique(25) peut-être plus ou moins ouvert suivant les versions et suivant les différentes adaptations. Le boîtier(11) est évidemment fermé et est entièrement hermétique à la lumière.Seules les deux fenêtres de l'extrémité extérieure des couloirs optiques(25) apparaissent à la périphérie. La figure 4 présente une coupe verticale de l'ensemble du dispositif en passant par les axes des bobines(22), lesquelles se trouvent donc à gauche et à droite des couloirs optiques(25) dont on aperçoit en arrière plan, au centre, la fenêtre d'exposition(20) entourée des 2 cylindres à picots(7) pour le compartiment supérieur. La figure 5 présente un magasin à pellicule(27) seul, avec ses deux bobines(1 0), I'une pleine, I'autre presque vide, la fenêtre d'exposition(20), le patin(19) de maintien de la pellicule contre la fenêtre, la pellicule(9) passant d'une bobine à l'autre et enfin la poignée de manutention26) qui sert également à rigidifier l'ensemble du magasin(27). La figure 6 présente une couronne fixe(1 5) destinée à réduire de 90" I'angle de prise de vue. On voit que sur ce secteur la denture est supprimée et que le rebord(1 8) inférieur de cette couronne sert de patin de blocage à la molette(1 7) fixée sous le pignon(1 2). Ainsi la version présentée impressionne simultanément 2 pellicules avec des images paires sur l'une et des images impaires sur l'autre, cellesci étant décalées de 1800. Les dessins correspondent à une échelle de 0,7 environ dans le cas d'une pellicule de 16mm traditionnelle; le format d'image n'ayant d'ailleurs plus aucune valeur du fait de la continuité. II est évident que les films impressionnés par ce type de caméra ne pourront être exploités que par un matériel de projection correspondant, et, utilisant le même procédé. II en sera ainsi pour chaque version de ce type de caméras, lesquelles pourront utiliser simultanément 2, 3 ou 4 pellicules suivant le même principe. Ainsi ce procédé de caméra panoramique jusqu'à 360" permettra de réaliser des films et des documentaires qui seront projetés dans des salles de cinéma, des centres d'animation, des planétariums, des stands d'exposition, etc.. II suffira pour cela que l'écran soit circulaire et que le matériel d'exposition placé au centre de la salle utilise le même procédé. REVENDICATIONS 1) Caméra panoramique rotative pour cinéma jusqu'à 360" caractérisée en ce qu'elle est constituée : d'un socle fixe(1) et stable comportant le moteur(2), les batteries(21), I'électronique(l6) de commande, de régulation et de contrôle, le support central de l'axe de rotation(5) de la partie supérieure rotative(1 1), la couronne dentée fixe(1 5) de rayon correspondant à la distance focale de l'objectif(6) d'une partie supérieure rotative(1 1) constituée de plusieurs compartiments superposés dont le premier(1 3) comporte les dispositifs d'entraînement d' embobinage de la pellicule exposée; les deux autres étant les compartiments de prise de vue parfaitement superposés et diamétralement inversés qui par leur rotation continue permettent l'impression simultannée de deux pellicules(9) par balayage rotatif suivant une raie verticale étroite sur un champ réglable allant jusqu'à 360C en continu sans raccord d'image. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie supérieure(11) est mise en rotation parfaitement régulière autour de son axe central(5) par l'intermédiaire d'un moteur(2) adapté, placé dans le socle inférieur fixe(1), dont le pignon(3) est en prise avec une couronne dentée(4), fixée sous le fond de la partie supérieure rotative(11). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie supérieure rotative(1 1) est constituée de plusieurs compartiments superposés dont les éléments sont placés de manière parfaitement symétrique par rapport aux diamètres afin que l'ensemble soit toujours équilibré et ne provoque pas de vibration au cours de la rotation toutefois limitée à 5, 8, 10 ou 12 tours/seconde. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les 2 compartiments superposés de prise de vues parfaitement identiques sont diamétralement opposés et comportent une partie amovible, le magasin(27) à pellicule, et une partie inamovible le couloir optique(25) et les cylindres d'entraînement(7) de la pellicule. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le couloir optique(25) est constitué d'un étroit conduit vertical de section rectangulaire allant du bord périphérique de cette partie rotative(1 1) jusqu'à la fenêtre d'exposition(20) de la pellicule(9). Dans ce couloir est placé le diaphragmelobturateur rotatif(8) constitué d'un cylindre vertical percé d'une fente centrale de même section que le couloir(25) et dont la rotation est commandée par la cellule photoélectrique afin de pincer plus ou moins la raie lumineuse, puis de l'objectif(6) lui aussi de section rectangulaire. II est placé très exactement au centre de rotation de cette partie supérieure rotative(1 1). 6) Dispositif selon la revendication 1 et 4 caractérisé en ce que l'entraînement de la pellicule(9) devant l'étroite fenêtre d'exposition(20) placée à l'extrémité du couloir optique(25) est produite par deux cylindres à picots(7), adaptés aux encoches(23) de la pellicule(9),et placés de chaque côté de la fenêtre d'exposition(20).Ces cylindres(7) possèdent à leur base un pignon(1 2) de même diamètre en prise avec la couronne fKe(15) appartenant au socle fixe(1), dont le rayon correspond très exactement à la distance focale de l'objectif(6) afin que la pellicule(9) défile devant la fenêtre d'exposition(20) dans les compartiments de prise de vue qui eux sont en rotation, tout en restant parfaitement fixe par rapport à la couronne(15) donc au socle(1), donc au sol, donc au paysage à filmer. 7) Dispositif selon la revendication 1 et 4 caractérisé en ce que la pellicule(9) défilant devant la fenêtre d'exposition(20) entraînée par les cylindres à picots(7) reste à l'intérieur d'un magasin amovible(27) comportant une bobine(10) se dévidant à gauche et une bobine rembobinant la pellicule exposée à droite.Le déséquilibre ainsi créé du fait du transfert de la masse de la pellicule est compensé par le transfert en sens opposé dans le deuxième compartiment de prise de vue puisque ceux-ci sont parfaitement superposés et inversés de 1800 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la pellicule(9) défile horizontalement ce qui a pour conséquence que l'image sera continue et sans raccord se répétant régulièrement après 360" de rotation ce qui correspondra à une largeur de F x 2 x F étant la distance focale. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le champ, pouvant aller jusqu'à 360" c'est-à-dire la rotation complète en continu sans raccord d'image, peut être réduit de l'angle souhaité en masquant simplement le secteur à occulter ou en changeant simplement la couronne dentée fixe(15) qui verra sa denture supprimée sur le secteur désiré afin que les pignons(1 2) à la base des cylindres d'entraînement(7) de la pellicule ne soient plus en prise. Un rebord(18) de cette couronne peut venir bloquer une molette(1 7) tronquée usinée sous les pignons(1 2) afin de bloquer la rotation des cylindres(7). 10) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux compartiments de prise de vue opèrent en continu et simultanément et prennent ainsi deux images par tour celles-ci étant décalées de 1800 ce qui globalement permettra d'avoir à raison de 12 tours/seconde 12 images paires (compartiment 1) et 12 images impaires (compartiment 2) soit 24 images secondes ou bien 20 images/secondes pour 10 tours/secondes.