Brevet FR2745097A1 — publié le 19970822

Le dispositif suivant l'invention concerne les appareils de projection d'images animées sur un écran circulaire jusqu'à 360". Actuellement les projecteurs de cinéma projettent un film, image après image, sur la totalité de leur format, lequel correspond à un angle de prise de vue déterminé. Lorsqu'on veut augmenter cet angle de façon importante, on doit utiliser plusieurs projecteurs synchronisés qui projettent chacun une fraction d'image. Ces différentes images doivent être raccordées entre elles et ce n'est jamais chose facile. La présente invention permet de projeter sur un écran circulaire une image animée, sur 360" avec un seul projecteur. L'image de 360 devra évidemment avoir été filmée avec une caméra utilisant le même procédé, à savoir le balayage rotatif. En effet pour obtenir ce résultat il faut deux pellicules ayant été impressionnées à l'horizontale sur 360 en continu et sans raccord. Une pellicule portera les images paires, rautre les images impaires, déphasées de 1800. Le dispositif maintient la pellicule, fixe par rapport au sol donc à écran, en demicercie autour d'un objectif central à facettes et devant une source lumineuse périphérique tournant avec l'ensemble rotatif. Au cours de la rotation, la pellicule est donc dévide en continu d'un côté, puis rembobinée de l'autre après que l'image est été projetée à l'écran sur 1600 pendant qu'elle était maintenue immobile entre les lampes et l'objectif. L'image est de ce fait projetée en plusieurs raies verticales qui balaient l'écran circulaire. Le projecteur est donc constitué d'un socle cylindrique fixe(1) renfermant le moteur (2), I'électronique(16) de commande, de régulation et de controle ainsi qu'une ventilation (29). Au centre se trouve l'axe vertical fixe(5) constitué d'un tube creux entouré de bagues de roulement (21) permettant la rotation du boiter supérieur rotatif(1 1). Ce boîtier rotatif est constitué d'un empilement de plusieurs compartiments. Tout d'abord deux compartiments (13) identiques renfermant chacun une bobine (9) horizontale; l'une dévidant le film et r autre rembobinant le film après sa projection. Au-dessus se trouvent deux compartiments de projection (14) rigoureusement identiques mais inversés de 1800. Chaque compartiment possède en son centre un objectif(6) à facettes. Autour de cet objectif sont disposés des couloirs optiques(8), tous identiques et correspondant à chacune des facettes(24). Ces couloirs optiques conduisent les raies verticales d'images depuis la peHicule(9) en direction de l'écran en passant par le centre de l'objectif(6) dont la facette diamétralement traversée doit correspondre à une ventile de focale parfaitement adaptée. L'extrémité interne des couloirs optiques(8) constitue la fenêtre de projection(20) de la pellicule. Elle est, comme le couloir(8), de section rectangulaire. Chaque fenêtre(2O) appartient à la fois à un couloir(8) et au passe-film(19) en demi-cercle dans lequel glisse la pellicule(9) à projeter. A l'entrée et à la sortie du passe-film(19) se trouve un cylindre à picots(") destiné à synchroniser parfaitement le défilement de la pellicule(9) dans le passe-film(19) devant les fenetres(20) des couloirs, de manière à ce que la pellicule malgré la rotation de l'ensemble du dispositif reste parfaitement fixe par rapport au socle fixe(1), donc au sol donc à l'écran. Ceci est rendu possble par le fait que les cylindres à picots(7) possèdent à la base de leur axe d'entraînement un pignon(12) de même diamètre qui est en prise avec une couronne dentée fixe(1 5) solidaire du tube creux(5) de l'axe central. Le rayon de cette couronne dentée(15) correspond très exactement à la distance séparant la pellicule(9) de l'objectif(6) c'est-à-dire qu'elle aura le méme rayon que le passe-film(19) en demi cercle sur 1600 placé à l'extrémité des couloirs optiques(8). Ce passe-film possède donc des fenêtres d'exposition(20) de section verticale correspondant aux couloirs optiques. Ces fenêtres permettent à la lumière des lampes(22) placées derrière, de traverser la pellicule(9) en raies verticales afin d'être conduite jusqu'à l'écran après être passée au travers de l'objectif central(6) La pellicule(9) maintenue sw 1600 dans le passe-film est ainsi balayée par une succession de raies de lumière qui projettent son image sur l'écran. La puissante source Iwnineuse(22) placée derrière le passe-film est constituée dun tube en demi cerde ou plus simplement de plusieurs lampes réparties régulièrement. L'alimentation électrique de ces lampes(22) fixées dans cet ensemble en rotation se fait par l'intermédiaire de deux fils(26) provenant du socle fixe(1), ils passent par l'intérieur du tube central creux(5) puis ces fils(26) rentrent dans la cowonne dentée fixe(1 5) et connectent deux rails circulaires"(25) sw lesquels tournent deux autres rails identiques, solidaires de la partie rotative dans laquelle sont fixées les lampes(22). Derrière ces lampes sont placées des miroirs(28) réfléchissant la lumière vers les fenatres(20) du passe-film(1 9) dans lequel défile la pellicule(9). Ces miroirs sont disposés de manière à laisser circuler l'air de refroidissement des lampes(22) sans produire de reflets à l'extérieur, c'est-à-dire au travers des différentes ouïes(27) agissant comme des ailettes, puisque destinées à la ventilation, du fait de la rotation du dispositif. Les deux compartiments de projection(14) sont identiques et inversés de 1800 de manière à ce que limage émanant simultanément des 2 pellicules éclaire la casi totalité de l'écran (2 fois 1600 = 320O) La version présentée dispose d'une raie d'image tous les 15 de rotation soit 24 raies par tour(moins 2 noires en face des cylindres à picots). Si le dispositif tourne à 12 tous/seconde cela représente un éclatement de chaque point d'image sur l'écran de 288 fois par seconde (ou de 240 fois pour une rotation à seulement 10 tours/seconde). Aucun sautillement n'est perçu par le spectateur. D'autre part les images se succèdent tous les demi-tour puisque le dispositif utilise deux pellicules(9) rune possédant les images paires, l'autre les images impaires. Cela fait bien 24 images par seconde mais sans la traditionnelle extinction de lumière correspondant au changement d'image. II est bien entendu que 1") le nombre de couloirs optiques(8) peut être réduit ou augmenté et que 2") rangle projeté par chaque fenêtre peutètre élargi par rapport à la version présentée. Au dessus des deux compartiments de projection(14) se trouvent à nouveau deux compartiments(1 3) renfermant la bobine(1 0) dévidant la pellicule et la bobine la rembobinant, c'est-à Ainsi, le film sort de sa bobine horizontale, fait un tour sur lui-meme en spirale autour d'un cylindre bombé(30) afin de pénétrer au dessus ou en dessous, dans son compartiment de projection(1 4). Le film passe entre un patin lisse et un cylindre(7) dont les picots pénètrent dans les encoches d'entraînement de la pellicule puis il entre dans le passe-film(19). II glisse dans le passe-film sur 1800 devant les différentes fenêtres de projection(20- puis ressort. II est à nouveau en prise avec les picots du deuxième cylindre(7) puis il est guidé autour d'un autre cylindre bombé(30) autour duquel il fait une nouvelle spirale avant de rentrer dans la bobine(10) de rembobinage. Pendant le méme temps il se passe la même chose dans le deuxième compartirent de projection(14) inversé de 1800 et qui projette les images impaires. Dans le cas où le film aurait été impressionné sw un angle inférieur à 360 , il conviendra, lors du tirage du film de compléter chaque image par une partie sombre correspondant au secteur occulté afin qu'i n'y ait pas de déphasage au moment de la projection. Les dessins annexés illustrent l'invention. ia figure 1 représente en coupe verticale par le centre, l'ensemble du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une coupe horizontale au niveau d'un compartiment de projection(1 4). La figure 3 représente une coupe verticale par le centre du dispositif, passant par les axes des cylindres à picots(7) et des cylindres bombés(30) permettant la spirale de la pellicule. Les figures 4 et 5 montrent un grossissement d'une coupe horizontale (fig 4) et verticale (fig 5) de l'objectif central à facettes(6); ici huit facettes seulement dont on voit le rayon de courbure. En référence à ces dessins le dispositif comporte : un socle fixe (1) renfermant le moteur d'entrainement(2) dont le pignon(3) est en prise avec la couronne dentée(4) fixée sous le fond du boîtier rotatif supérieur(1 1) ; I'alimentation électrique du moteur(2), du ventilateur(29), des lampes(22) et l'électronique(16) de commande, de régulation et de contrôle.Le cable(26) d'alimentation des lampes(22) passe par le tube eux(5) de raxe central fixe puis traverse le corps de la couronne dentée fixe(1 5) pour se connecter aux deux rails circulaires(25) sur lesquels townent deux rails identiques fixés sous le fond du compartiment de projection(14) rotatif et connectés aux lampes(22). Cet axe central fixe(S) sert de support de fixation du boîtier rotatif(11). II est muni à sa base dun écrou(17) qui le bloque contre le fond du socle fixe(1). Avant de bloquer cet axe, une molette(18), seulement coincée dans deux rainures usinées à la base du tube creux(5) donc amovible, permet de faire toumer cet axe(5) sur lui-méme. Cette rotation de l'axe donc de la couronne fixe(15) entraîne les pignons(12) des cylindres à picots(7) ce qui fait défiler la pellicule(9) dans le passe film(19) et permet ainsi de positionner l'orientation de l'image par rapport à un repère sw écran circulaire si nécessaire. La partie supérieure rotative(1 1) tourne sur elIeméme à 12 tows/seconde pour la version présentée. Elb est conçue parfaitement symétrique donc équilibrée en rotation. Toutefois aucune vibration étant tolérée la jupe du boîtier rotatif(11) viendra s'ajuster parfaitement autour du socle fixe(1). Cette partie supérieure(1 1) consiste en un empilement des différents compartiments cylindriques(13 et 14) fixés entre eux et traversés par un axe inférieur(5), celui de la couronne fixe(15) et un axe supérieur entouré de bagues de roulement(12). Ce boîtier rotatif(11) possède un fond sous lequel est fixé une couronne dentée(4) entraînée par le pignon(3) du moteur(2). La périphérie de ce fond comporte une autre couronne servant de patin de glissement sur le rebord du socle fixe(1) afin d'augmenter la stabilité de l'ensemble. Au dessus se trouvent 2 compartiments(1 3) identiques renfermant à l'horizontale la bobine(10) dévidant la pellicule(9) d'images paires et la bobine la rembobinant.En périphérie et diamétralement opposés sont fixés les cylindres bombes(30) permettant à la pellicule(9) de faire une spirale en changeant de compartiment. Au dessus un compartiment renferme la couronne dentée fixe(15) solidaire de l'axe creux central(5) bloqué au centre du socle fixe(1). En prise sw cette couronne dentée(15), les deux pignons(12) situés à la base de raxe des cylindres à picots(7) entraînant le défilement de la pellicule dans le passefilm(1 9). La couronne dentée fixe(15) est traversée par les deux conductews connectes aux rails circulaires(25) destinés à l'alimentation électrique des lampes(22). Du fait de la rotation du boîtier (12 tours/seconde) les ouïes(27) placées en périphérie permettent une circulation de rair assurant le refroidissement des lampes. Au dessus se trouvent les deux compartiments de projection(14) identiques, superposés et inversés de 18. I'un projetant les images paires, L'autre les images impaires. Chacun possède au centre, I'objectif(6) dont chaque facette(24) est traversée diamétralement par un couloir optique(8) de section rectangulaire et conduisant une raie verticale d'image de la fenêtre d'exposition(20) du passe-film(19) jusqu'à l'écran. Ce passe-film est un guide étroit dans lequel glisse sans effort la pellicule(9) Ce passe film possède des fenêtres de projection(20) rectangulaires laissant passer la lumière des lampes à travers la pelicule, en face des couloirs optiques. La pellicule(9) est entraînée par les deux cylindres à picots(7) placés à chaque extrémité du passefilm. La pellicule défile donc en demi cercle autour de l'objectif à facettes(6) à une distance qui est fonction de la focale de cet objectif et qui permet d'obtenir une image nette sur l'écran circulaire. Cette distance correspondra également au rayon de la couronne dentée fixe(15). Ainsi pour projeter un même film sur des écrans circulaires de diamètre différents, il faudra remplacer l'objectif(6) central par un autre dont la focale sera adaptée au diamètre de récran. Au dessus de ces deux compartiments de projection(14) se trouvent à nouveau deux compartiments(1 3) renfermant les bobines(10) horizontales correspondant à la pellicule impaire projetée dans le compartiment de projection supérieur. En périphérie se trouvent de la même manière les cylindres bombés(30) diamétralement opposes faisant faire une spirale à la pellicule afin de lui permettre de changer de compartiment. A défaut d'autres systèmes plus classiques, du fait du sens de défilement de la pellicule, de son dévidage et de son rembobinage, l'entraînement des moyeux des bobines pourra consister simplement en un léger frottement du moyeu sur l'axe central fixe. En effet les bobines tournant en sens inverse à la rotation du boîtier, la bobine se dévidant se ralentira progressivement jusqu'à sembler pratiquement fixe lorsqu'elle sera presque vide. Pow les compartiments supérieurs la fixité de l'axe central pourra être reconstitué par le même système de couronne dentée(l5) entraînée par les pignons(12) fixés alors aux deux extrémités des axes des cylindres à picots(73. Le boîtier rotatif(11) sera alors parfaitement symétrique y compris dans le sens vertical. Une attention particulière est exigée lors de la mise en place des panicules puisque 'amorce' devra avoir exactement la même longueur, au picot près, sur les deux pellicules avant le début de la première image pour run et la demie image pour l'autre, sans quoi, les deux images seraient déphasées sur l'écran. II est à rappeler que le défilement des pellicules se produit du simple fait de la rotation du projecteur sur lui-même. II est à noter également qu'un projecteur, selon l'invention, ne peut projeter que des films pris par une caméra adaptée. En effet la longueur de l'image sur 360 devant correspondre exactement à la circonférence des cercles décrits par les passefilms . Or, pow la caméra, cette longueur de l'image sur 360 correspond à 2 x n x fc c'est-à-dire à la circonférence de sa couronne dentée fixe pour elle aussi ; (fc étant la distance focale de robjectif de la caméra augmentée de la distance de mise au point moyenne). Ainsi le dispositif selon l'invention permet le cinéma superpanoramique jusqu'à 360 de projection d'images sur des écrans circulaires dans des salles spécialisées, des stands d'exposition, des centres d'animation et de loisirs, ou autres lieux publics. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour projeter des images animées jusqu'à 360" caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un socle fixe(1) renfermant un moteur(2), I'électronique(l6) 6) et la ventilation(29), sur lequel tourne un ensemble rotatif(11) composé d'un empilement de compartiments identiques(13) renfermant les bobines(l0)de pellicules(9) et de deux compartiments de projection(14)superposés identiques et inversés de 1800, comportant des objectifs(6) centraux à facettes traversés par des raies verticales d'images balayant l'écran provenant de deux pellicules projetées simultanément. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque compartiment projecteur rotatif(14) projette, en balayant l'écran une série de raies verticales d'images provenant dune pellicule possédant les images paires pour run et d'une pellicule possédant les images impaires pour l'autre, images déphasées entre elles de 1800. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque raie verticale d'image provient d'une source lumineuse(22) qui traverse les fenêtres(2O) de section rectangulaire d'un passefilm(1 9) en demicercle dans lequel défile la pellicule(9) en continu, puis, conduite par un couloir optique(8), traverse l'objectif central(6) à facettes en direction de l'écran circulaire. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le défilement de la pellicule(9) est entraîné à l'intérieur du passe-film(19) en demi cercle par l'intermédiaire de deux cylindres à picots(7) dont les pignons(12) de même diamètre, fixés à la base de leur axe, sont en prise avec une couronne dentée fixe(15) solidaire du socle(1) de manière à ce que, tout en défilant dans le passefilm(19) entre les lampes(22) et l'objectif(6) qui eux appartiennent à l'ensemble rotatif(11), cette pellicule(9), reste fixe par rapport à la couronne fixe(15) donc au socle fixe(1), donc au sol, donc à l'écran. 5) Dispositif selon la revendication 1 et 4 caracterisé par le fait que la pellicule(9) avant et après avoir défile dans le passe-film(19) sur un sectew de 170 environ arrive et repart dans un compartiment(13) où elle est enroulée sur une bobine horizontale(10). 6) Dispositif selon la revendication 1 et 5 caractérisé en ce que le moyen de faire passer la pellicule d'un compartiment à un autre est un cylindre bombe(30) autour duquel la pellicule(9) fait une spirale. Ces cylindres sont diamétralement fixés en périphérie des compartiments et tournent donc avec eux n Dispositif selon la revendication 1 et 3 caractérisé par le fait que l'objectif ventral(6) reçoit des raies lumineuses sur un champ de 160 et que chaque raie devant entre focalisées précisément en direction de récran qui la recevra, I'objectif(6), pour assurer sa fonction, possédera des facettes(24) en face de chaque couloir optique(8) de manière à ce que le profil de cet objectif diamétralement traversé par chaque raie, corresponde à une lentille de focale adaptée qui produise une image nette sur récran circulaire. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'alimentation électrique des lampes(22) de la source lumineuse se fait par un câble(26) qui sort du socle fixe(1) puis remonte dans l'axe du tube creux central(5), puis traverse le corps de la couronne dentée fixe(15) pour être connecté à deux rails circulaires(25) solidaires de la couronne fixe(15) en contact avec deux rails identiques tournant avec le compartiment projecteur(14) sw lesquels seront raccordées les lampes(22). 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le refroidissement des lampes(22) est assuré par une circulation d'air provoquée par des ouïes(27) placées à la périphérie des compartiments projecteurs, derrière les miroirs(28) qui du fait de la rotation de rensemble auront une fonction d'ailettes de ventilateur. 10) Dispositif selon la revendication 1 et 7, caractérisé en ce que rivage de 3600 projetée sur l'écran a sa largeur dans le sens du défilement ; du fait de sa continuité, on verra le méme point de l'horizon se répéter régulièrement après 360 de rotation. Ainsi, la largeur de l'image ayant été déterminée par la focale de l'objectif de la caméra, le rayon du demi cercle formé par le passe-film(19) sera donc imposé ; de ce fait la focale de l'objectif du projecteu devra être adaptée afin d'obtenir une image nette sur l'écran circulaire, lequel a son propre rayon. De ce fait, cette focale, adaptée au rapport de valeur des rayons du passe-film(19) et de l'écran, déterminera le rayon de courbure du profil horizontal et vertical des facettes(24) de I' objectif(6) du projecteur.