Brevet FR2843628A1 — publié le 20040220

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte au domaine de l'éclairage de 5 scène et elle concerne plus particulièrement un dispositif pour modifier les caractéristiques géométriques des faisceaux lumineux émis par de tels projecteurs. Art antérieur Les projecteurs de scène ou de spectacle sont classiquement constitués d'une lampe, type lampe à décharge ou à incandescence, et d'un système optique comportant un ou plusieurs miroirs ou lentilles disposés dans le faisceau lumineux et devant lesquelles peuvent être placés différents obturateurs permettant la réalisation d'effets spéciaux (roues d'intensité ou de couleur, iris ou gobos par exemple). Selon le type de projecteur utilisé, ces obturateurs sont mis en place soit manuellement par un opérateur, dans le cas de projecteurs traditionnels, soit par un système de servomoteurs commandés depuis une unité centrale de commande, dans le cas de projecteurs automatiques. Le projecteur traditionnel mis en oeuvre manuellement comporte en outre un système dit de " couteaux " qui permet de découper le faisceau lumineux généralement circulaire, en un carré, un rectangle ou un polygone. En principe, la position des quatre couteaux, mobiles en profondeur et en inclinaison, formant ce système de découpe du faisceau 25 lumineux, est unique et fixe pendant toute la durée d'un spectacle permettant ainsi de minimiser les contraintes thermiques et mécaniques qui agissent sur le système. Ce système de découpe propre aux projecteurs manuels traditionnels tend aujourd'hui à être appliqué aux projecteurs 30 automatiques en associant un servomoteur à chaque sens de déplacement des couteaux du système de découpe, soit huit servomoteurs pour quatre couteaux, chacun mobile à la fois en profondeur et en inclinaison. Toutefois, cette réalisation pose de grandes difficultés et entraîne de nombreuses limitations. En effet, la disposition des couteaux sur quatre 5 plans focaux distincts gêne la netteté du faisceau lumineux, notamment lors des déplacements des couteaux qui doivent pouvoir se faire à tout moment, et non simplement en début de spectacle. En outre, la rapidité de déplacement des couteaux est limitée par la nécessité de la commande simultanée de huit paramètres, ce qui limite également les possibilités 10 d'effets visuels basés sur la vitesse d'exécution de ces déplacements. Enfin, le degré de liberté dans l'inclinaison des couteaux nuit à une obturation totale du faisceau lumineux. Objet et définition de l'invention La présente invention propose de pallier ces inconvénients avec un système de découpe pour projecteurs automatiques rapide et de structure simple et fiable. Un but de l'invention est aussi de proposer un système autorisant une grande précision de déplacement malgré un faible cot de fabrication, de montage et de maintenance. Un autre but de l'invention est 20 d'offrir une grande diversité d'effets visuels jusqu'alors inconnus des projecteurs automatiques. Ces buts sont atteints par un dispositif de découpe d'un faisceau lumineux pour projecteurs automatiques comportant une source lumineuse émettant un faisceau lumineux, un système optique placé 25 devant cette source lumineuse pour concentrer ce faisceau lumineux et des obturateurs placés devant le système optique pour modifier au moins la géométrie du faisceau lumineux, le déplacement de ces obturateurs étant commandé automatiquement depuis une unité centrale de commande, caractérisé en ce qu'il comporte quatre couteaux jumelés 30 deux à deux, chaque paire de couteaux étant entraînée par un servomoteur commun commandé par l'unité centrale de commande. Chaque couteau d'une paire déterminée comporte une crémaillère en prise directe avec une même roue dentée solidaire d'un axe de rotation du servomoteur associée à ladite paire. Avec cette structure en " binôme ", la commande du système est particulièrement simple et rapide, ce qui permet des déplacements très nerveux qui autorisent la réalisation d'effets visuels dus à la vitesse d'exécution particulièrement réussis et impossibles antérieurement avec des projecteurs automatiques. i0 De préférence, les deux paires de couteaux sont disposées à 90 l'une de l'autre et le dispositif de découpe comporte en outre une crémaillère s'étendant en arc de cercle et en prise avec une roue dentée solidaire d'un axe de rotation d'un autre servomoteur pour permettre une rotation simultanée des deux paires de couteaux. Avantageusement, les couteaux sont montés sur un cadre solidaire d'un bâti du dispositif et placé dans le plan focal de la source lumineuse. Brève description des dessins Les caractéristiques et avantages de la présente invention 20 ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un projecteur automatique, - la figure 2 montre en vue en élévation d'un dispositif de découpe de faisceau lumineux selon l'invention monté dans un cadre, - la figure 3 est une vue en perspective éclatée du dispositif de découpe de la figure 2, et - les figures 4, 5 et 6 sont des vues illustrant différentes formes géométriques élémentaires pouvant être obtenues avec le dispositif de découpe selon l'invention. Description détaillée d'un mode de réalisation préférentiel La structure d'un projecteur automatique de scène, par exemple de théâtre, est illustrée de façon schématique à la figure 1. Un tel projecteur comporte classiquement un châssis 10, une source lumineuse 12, par 5 exemple une lampe à décharge ou une lampe à incandescence, dont les rayons lumineux sont dirigés vers un réflecteur 14 qui renvoie ces rayons vers un système optique 16, composé d'une ou plusieurs lentilles ou miroirs, assurant la concentration et la collimation de ces rayons lumineux. Différents obturateurs sont placés en sortie du système optique pour 1o assurer la réalisation d'effets spéciaux, par exemple une roue de couleur 18, un iris 20 et une roue de gobos 22. Ces obturateurs sont actionnés chacun par un moteur individuel 24, 26, 28 commandé par une unité centrale de gestion 30. Cette unité centrale qui commande également le moteur de pivotement du châssis en rotation et élévation (non représenté) est en liaison, filaire ou non, avec un terminal externe de commande (une console électronique par exemple) piloté par le gestionnaire du spectacle. Selon l'invention, le projecteur automatique comporte en outre un dispositif de découpe du faisceau lumineux 32 commandé par des moyens 20 moteurs 34 et disposé avantageusement sensiblement dans le plan focal du faisceau lumineux, de façon à permettre une interception du faisceau lumineux et une modification de sa géométrie en transformant sa forme circulaire initiale en une forme carrée ou rectangle. Les figures 2 et 3 illustrent respectivement en élévation et en 25 perspective éclatée ce dispositif de découpe du faisceau lumineux. Le dispositif comporte essentiellement quatre couteaux 40A, 40B; 42A, 42B jumelés deux à deux, chaque paire de couteaux étant entraînée respectivement par un premier 44 et un deuxième 46 servomoteur commun à une paire donnée, chacun commandé par l'unité centrale de 30 commande 30. Plus précisément, chaque couteau disposé perpendiculairement au faisceau lumineux est monté sur une barre de liaison 48A, 48B; 50A, 50B qui comporte à une extrémité un talon 52A, 52B; 54A, 54B muni d'une crémaillère 56A, 56B; 58A, 58B en prise directe avec une même roue dentée 60, 62 solidaire de l'axe de rotation s du servomoteur commun à la paire de couteaux considérée. Les deux paires de couteaux sont de préférence disposées à 90 l'une de l'autre, mais une disposition différente peut aussi bien être envisagée. Le recours à un servomoteur commun agissant simultanément sur les deux crémaillères permet d'obtenir en synchronisme un rapprochement, ou une séparation, des deux couteaux d'une même paire, de façon à venir intercepter (couper) le faisceau lumineux issu de la source lumineuse dans un même plan focal. Le déplacement des couteaux, par l'intermédiaire de leur barre de liaison respective, s'effectue selon la paire considérée le long de montants 15 64A, 64B ou de traverses 66A, 66B de guidage. Des moyens de pression élastiques en forme d'écarteur 68, 70 sont également prévus pour maintenir constamment le contact des barres de liaison contre les montants ou les traverses lors du déplacement des couteaux. Les montants et traverses de guidage et les écarteurs associés 20 entre lesquels peuvent se déplacer les paires de couteaux sont montés respectivement sur un flasque externe 72 et sur un flasque interne 74 et ils sont séparés par un flasque central 76, I'ensemble étant monté sur un disque support 78 mobile en rotation dans un cadre 79 solidaire du bâti 10. Chacun de ces flasques ainsi que le disque support comportent bien 25 entendu une ouverture centrale circulaire 72A, 74A, 76A, 78A pour le passage du faisceau lumineux. Pour permettre cette rotation du disque support par rapport au bâti, une crémaillère 80 solidarisée sur le disque support et s'étendant en arc de cercle sur une partie de ce disque support est en prise avec une roue 30 dentée 82 solidaire de l'axe de rotation d'un troisième servomoteur 84 solidaire du bâti 10 et montée fixement sur le cadre 79. Trois galets 86 (disposés sensiblement à 120 ) sont montés chacun sur un axe solidaire du cadre et servent de chemin de roulement au disque support 78 lors de sa rotation. Les différentes formes géométriques du faisceau lumineux pouvant être obtenues avec le dispositif de découpe selon l'invention sont illustrées aux figures 4 à 6. Par exemple, comme illustré sur la figure 4, I'éclairage peut être une simple forme carrée ou bien un rectangle comme illustré sur la figure 5. La réalisation de l'une ou l'autre forme dépend de la rotation lo sur les roues dentées 60, 62 exercée par les premier et deuxième servomoteurs. Par contre, la forme illustrée à la figure 6 nécessite outre l'action précédente une action complémentaire de rotation du disque support exercée au moyen du troisième servomoteur via sa roue dentée 82. De part la vitesse d'exécution rapide du dispositif de découpe selon l'invention (en effet, seuls trois paramètres doivent être commandés), il est possible d'obtenir des effets visuels inédits basés notamment sur des successions d'ouverture/obturation du faisceau dans un laps de temps très court. On notera également que la organisation du dispositif sur seulement 20 deux plans focaux très proches (et non quatre comme antérieurement), outre qu'elle assure un encombrement réduit, permet d'améliorer la netteté du faisceau lumineux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de découpe d'un faisceau lumineux pour projecteurs automatiques comportant une source lumineuse émettant un faisceau 5 lumineux, un système optique placé devant cette source lumineuse pour concentrer ce faisceau lumineux et des obturateurs placés devant le système optique pour modifier au moins la géométrie du faisceau lumineux, le déplacement de ces obturateurs étant commandé automatiquement depuis une unité centrale de commande, caractérisé en io ce qu'il comporte quatre couteaux (40A, 40B; 42A, 42B) jumelés deux à deux, chaque paire de couteaux étant entraînée par un servomoteur commun (44; 46) commandé par l'unité centrale de commande. 2. Dispositif de découpe selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque couteau d'une paire déterminée comporte une crémaillère 15 (56A, 56B;58A, 58B) en prise directe avec une même roue dentée (60; 62) solidaire d'un axe de rotation du servomoteur associée à ladite paire. 3. Dispositif de découpe selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les deux paires de couteaux sont disposées à 90 l'une de l'autre. 4. Dispositif de découpe selon la revendication i ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une crémaillère (80) s'étendant en arc de cercle et en prise avec une roue dentée (82) solidaire d'un axe de rotation d'un autre servomoteur (84) pour permettre une rotation simultanée des deux paires de couteaux. 5. Dispositif de découpe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les couteaux sont montés sur un cadre (79) solidaire d'un bâti du dispositif (10) et placé dans le plan focal de la source lumineuse.