Brevet FR2873787A1 — publié le 20060203

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte au domaine de l'éclairage de scène et elle concerne plus particulièrement un dispositif pour modifier les caractéristiques géométriques des faisceaux lumineux émis par de tels projecteurs. Art antérieur io Les projecteurs de scène ou de spectacle sont classiquement constitués d'une lampe, type lampe à décharge ou à incandescence, et d'un réflecteur (parabolique ou elliptique) pour orienter le faisceau lumineux issu de cette lampe vers 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, couteaux de découpe, 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. Ils permettent d'agir sur la géométrie du faisceau en sortie de projecteur mais pas sur la largeur initiale du faisceau (sa divergence) qui est définie par la position relative du réflecteur par rapport à la lampe. Aussi, lorsque que l'on veut agir sur la divergence du faisceau lumineux, on procède en général à un déplacement de la lampe qui est soit avancée soit reculée par rapport au réflecteur alors fixe, comme l'illustre le brevet US 4,602,321. Or, une telle mise en oeuvre, notamment en déplaçant le point focal du réflecteur, diminue notablement l'intensité 2873787 2 du faisceau rayonné. De plus, le déplacement de la lampe ne s'exerçant que dans un seul axe, les effets visuels obtenus sont limités. Objet et définition de l'invention La présente invention propose de pallier ces inconvénients avec un dispositif de déplacement de faisceau 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 coût de fabrication, de montage et de maintenance. Un io autre but de l'invention est d'offrir une grande diversité d'effets visuels jusqu'alors inconnus des projecteurs automatiques. Ces buts sont atteints par un dispositif de déplacement d'un faisceau lumineux pour projecteurs automatiques comportant une source lumineuse émettant un faisceau lumineux, un réflecteur pour orienter ce faisceau lumineux vers un système optique placé devant ce réflecteur et destiné à concentrer le faisceau lumineux ainsi orienté et des obturateurs placés devant le système optique pour modifier la géométrie du faisceau lumineux ainsi concentré, le déplacement de ces obturateurs étant commandé automatiquement depuis une unité centrale de commande, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de déplacement automatique dudit réflecteur dans trois directions perpendiculaires (x, y, z) par rapport à ladite source lumineuse. Avec cette structure motorisée de déplacement du réflecteur selon trois axes, le déplacement du faisceau lumineux est réalisé simplement et rapidement, ce qui permet à la fois des déplacements très nerveux et un contrôle de la divergence du faisceau qui autorisent la réalisation d'effets visuels particulièrement réussis et impossibles antérieurement avec des projecteurs automatiques. Pour permettre un déplacement dudit réflecteur dans une première 30 direction, lesdits moyens de déplacement comportent d'une part une première plaque annulaire (dite plaque x) munie d'un trou et de première et seconde lumières, un premier doigt formant doigt d'articulation traversant ledit trou et deux autres doigts traversant lesdites première et seconde lumières, lesdits trois doigts support étant disposés à 120 et fixés sur une plaque support de base, et d'autre part un premier servomoteur (moteur x) dont un corps est fixé sur ladite plaque support de base et une tige fixée sur une partie, formant patte de fixation, de ladite première plaque annulaire disposée entre lesdites première et seconde lumières, dans l'axe dudit trou. w Pour permettre un déplacement dudit réflecteur dans une deuxième direction, lesdits moyens de déplacement comportent d'une part une deuxième plaque annulaire (dite plaque y) munie d'un trou et de première et seconde lumières, un premier doigt formant doigt d'articulation traversant ledit trou et deux autres doigts traversant lesdites première et is seconde lumières, lesdits trois doigts support étant disposés à 120 et fixés sur ladite première plaque annulaire, et d'autre part un deuxième servomoteur (moteur y) dont un corps est fixé sur ladite première plaque annulaire et une tige fixée sur une partie, formant patte de fixation, de ladite deuxième plaque annulaire disposée entre lesdites première et seconde lumières, dans l'axe dudit trou. De préférence, ledit doigt d'articulation de ladite première plaque annulaire et ledit doigt d'articulation de la deuxième plaque annulaire sont disposés à 90 l'un de l'autre de sorte que lesdites première et deuxième directions de déplacement du réflecteur sont perpendiculaires l'une de l'autre. Pour permettre un déplacement dudit réflecteur dans une troisième direction perpendiculaire aux première et deuxième directions, lesdits moyens de déplacement comportent d'une part une troisième plaque annulaire (dite plaque z) comportant trois tiges support filetées disposées à 120 et sur chacune desquels sont montés un pignon et un écrou, les 2873787 4 trois pignons étant reliés entre eux par une chaîne et les trois écrous maintenus fixement sur ladite troisième plaque annulaire et d'autre part un troisième servomoteur (moteur z) dont un corps est fixé sur ladite deuxième plaque annulaire et une tige est solidaire en rotation d'une des trois tiges filetées faisant fonction de vis menante, les deux autres tiges filetées faisant fonction de vis menées. Avantageusement, chaque servomoteur est commandé par ladite unité centrale de commande. io Brève description des dessins Les caractéristiques et avantages de la présente invention 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 en perspective du dispositif de déplacement 15 d'un faisceau lumineux selon l'invention, - les figures 2A et 2B montrent respectivement avant et après montage les éléments du dispositif de la figure 1 permettant un déplacement du faisceau selon une première direction, - les figures 3A et 3B montrent respectivement avant et après montage 20 les éléments du dispositif de la figure 1 permettant un déplacement du faisceau selon une seconde direction, - la figure 3C est une vue illustrant l'action sur le réflecteur après montage des éléments des figures 2B et 3B, - les figures 4A et 4B montrent respectivement avant et après montage les éléments du dispositif de la figure 1 permettant un déplacement du faisceau selon une troisième direction perpendiculaire aux première et seconde directions, - la figure 4C est une vue illustrant l'action sur le réflecteur après montage des éléments des figures 2B, 3B et 4B, et - la figure 5 montre les déplacements du faisceau lumineux rendus possibles avec le dispositif de déplacement de la figure 1. Description détaillée d'un mode de réalisation préférentiel Comme il est connu, un projecteur automatique de scène, par exemple de théâtre, comporte classiquement un châssis, une source lumineuse, par exemple une lampe à décharge ou une lampe à incandescence, dont les rayons lumineux sont dirigés vers un réflecteur de type parabolique ou elliptique qui renvoie ces rayons vers un système lo optique, 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 assurer la réalisation d'effets spéciaux, par exemple un couteau de découpe, une roue de couleur, un iris et une roue de gobos. ls Ces obturateurs sont actionnés chacun par un moteur individuel commandé par une unité centrale de commande. Cette unité centrale qui commande également le moteur de pivotement du châssis en rotation et élévation 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 10 pour modifier le trajet des rayons lumineux formant un faisceau lumineux en entrée du système optique. Cette modification du trajet optique de la lumière est obtenue par le déplacement du réflecteur dans trois directions perpendiculaires (x, y, z) par rapport à la lampe qui reste fixe. Le dispositif 10 sur lequel est monté le réflecteur 12 est illustré en perspective sur la figure 1 et en détail sur les figures 2 à 4. Les figures 2A et 2B montrent, avant et après montage, les 30 différents éléments permettant le déplacement du réflecteur selon une 2873787 6 première direction (direction x). Ces éléments sont montés sur une plaque support de base 20 de forme carrée fixée par des équerres 22 sur le châssis du projecteur (non représenté) et pourvue d'une ouverture centrale 20A pour le passage du réflecteur 12. Cette plaque comporte trois doigts support 24A, 24B, 24C disposés à 120 et sur lesquels repose une première plaque annulaire 26 (dite plaque x) dont le diamètre interne est sensiblement égal à celui de l'ouverture centrale 20A. Le premier doigt 24A formant doigt d'articulation vient se loger dans un trou 26A correspondant de la plaque 26 alors que les deuxième 24B et troisième io 24C doigts viennent se loger respectivement dans une première 26B et une seconde 26C lumière. Entre ces deux lumières, dans l'axe du trou 26A, la plaque 26 comporte une partie 26D, formant patte de fixation, sur laquelle est fixée (par une première fixation à mâchoire 30A) une tige 28A d'un premier servomoteur (moteur x) dont le corps 28B est lui-même fixé (par une seconde fixation à mâchoire 30B) sur la plaque de base 20. Ce servomoteur est commandé par l'unité centrale de commande (non représentée) du projecteur. Les figures 3A et 3B montrent, avant et après montage, les différents éléments permettant le déplacement du réflecteur selon une deuxième direction (direction y). Ces éléments sont montés sur la plaque annulaire 26 (dite plaque x) qui comporte également trois doigts support 32A, 32B, 32C disposés à 120 et sur lesquels repose une deuxième plaque annulaire 34 (dite plaque y) dont le diamètre interne est aussi sensiblement égal à celui de l'ouverture centrale 20A. Le premier doigt 32A formant doigt d'articulation vient se loger dans un trou 34A correspondant de la plaque 34 alors que les deuxième 32B et troisième 32C doigts viennent se loger respectivement dans une première 34B et une seconde 34C lumière. Entre ces deux lumières, dans l'axe du trou 34A, la plaque 34 comporte une partie 34D, formant patte de fixation, sur laquelle est fixée (par une première fixation à mâchoire 36A) une tige 38A 2873787 7 d'un deuxième servomoteur (moteur y) dont le corps 38B est lui-même fixé (par une seconde fixation à mâchoire 36B) sur la première plaque 26. Ce servomoteur est commandé comme le précédent par l'unité centrale de commande du projecteur. s Les doigts d'articulation 24A de la première plaque 26 et 32A de la deuxième plaque 34 sont disposés à 90 l'un de l'autre de sorte que les première et deuxième directions de déplacement du réflecteur sont perpendiculaires l'une de l'autre. La figure 3C illustre les différentes positions que peut prendre le réflecteur 12 selon le déplacement des io plaques x et y sous l'action des deux servomoteurs (ce déplacement étant bien entendu limité à la course définie par la longueur des lumières). Ces déplacements, en changeant l'angle de réflexion de la source lumineuse, vont produire de configurations de rayons lumineux différentes. Les figures 4A et 4B montrent, avant et après montage, les différents éléments permettant le déplacement du réflecteur selon une troisième direction (direction z) perpendiculaire aux deux précédentes. Ces éléments qui sont montés sur la plaque annulaire 34 (dite plaque y) comportent cette fois trois tiges support filetées 40A, 40B, 40C disposées à 120 et sur lesquels repose une troisième plaque annulaire 42 (dite plaque z) dont le diamètre interne est aussi sensiblement égal à celui de l'ouverture centrale 20A. Sur chaque tige support filetée sont montés un pignon 44A, 44B, 44C et un écrou 46A, 46B, 46D. Les trois pignons sont reliés entre eux par une chaîne 48 fermée par un ressort de traction 50 et les trois écrous sont maintenus fixement sur la plaque 42 et donc freinés en rotation. La première tige filetée 40A qui fait fonction de vis menante et traverse la plaque y au niveau d'un premier trou 34E percé dans une partie 34H de cette plaque formant patte de fixation et disposée au droit de la lumière 34C, est solidaire en rotation de la tige 52A d'un troisième servomoteur (moteur z) dont le corps 52B fixé via un bras support 54 à la patte de fixation 34H traverse la plaque de base 20 par une ouverture appropriée 20B, les deux autres tiges filetées faisant fonction de vis menées traversant cette plaque y au niveau de deux autres trous 34F et 34G percés au droit respectivement du doigt 34A et de la lumière 34B. Ce troisième servomoteur est commandé comme les deux précédents par l'unité centrale de commande du projecteur. La figure 4C illustre le dispositif 10 en son entier une fois les trois servomoteurs en place et le réflecteur fixé par vis dans des trous de fixation 56 de la troisième plaque 42, via une collerette 12A de ce réflecteur. Les traits en pointillés illustrent la position de réflecteur après action du troisième servomoteur (ce déplacement étant bien entendu limité par la course identique des trois tiges filetées). On peut noter que ce déplacement s'effectuant dans l'axe de la lampe, il provoque naturellement une modification de la largeur du faisceau. Les différentes formes initiales du faisceau lumineux pouvant être obtenues avec le dispositif de déplacement selon l'invention sont illustrées à la figure 5. La position du faisceau avec un diamètre standard (plaques x, y, z dans leur position initiale de repos) est illustrée par la courbe référencée 60. L'action sur le troisième servomoteur 52 permet l'obtention des courbes en traits pointillés mixtes 62, 64 correspondant aux deux positions de butée avant et arrière de ce servomoteur et donc à un diamètre minimal et un diamètre maximal du faisceau. De même, l'action sur le premier servomoteur 28 (respectivement deuxième servomoteur 38) permet l'obtention de la courbe en traits pointillés 66 (respectivement 68) qui en agissant sur sa divergence dilate le faisceau dans une position horizontale (respectivement verticale). Bien entendu, l'action combinée de ces deux derniers servomoteurs permet l'obtention de formes intermédiaires. Cette motorisation du déplacement du réflecteur selon l'invention permet d'obtenir automatiquement des effets visuels inédits dans un laps 30 de temps très court. 9 REVENDICATIONS 1. Dispositif de déplacement d'un faisceau lumineux pour projecteurs automatiques comportant une source lumineuse émettant un faisceau lumineux, un réflecteur placé autour de cette source lumineuse pour orienter le faisceau lumineux vers un système optique placé devant ce déflecteur et destiné à concentrer le faisceau lumineux ainsi orienté, et des obturateurs placés devant le système optique pour modifier la géométrie du faisceau lumineux ainsi concentré, le déplacement de ces io obturateurs étant commandé automatiquement depuis une unité centrale de commande, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de déplacement automatique dudit réflecteur dans trois directions perpendiculaires (x, y, z) par rapport à ladite source lumineuse. 2. Dispositif de déplacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement comportent d'une part une première plaque annulaire (dite plaque x 26) munie d'un trou (26A) et de première (26B) et seconde (26C) lumières, un premier doigt (24A) formant doigt d'articulation traversant ledit trou et deux autres doigts (24A, 24B) traversant lesdites première et seconde lumières, lesdits trois doigts support étant disposés à 120 et fixés sur une plaque support de base (20) , et d'autre part un premier servomoteur (moteur x) dont un corps (28B) est fixé sur ladite plaque support de base et une tige (28A) fixée sur une partie (26D), formant patte de fixation, de ladite première plaque annulaire disposée entre lesdites première et seconde lumières, dans l'axe dudit trou, pour permettre un déplacement dudit réflecteur dans une première direction. 3. Dispositif de déplacement selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement comportent d'une part une deuxième plaque annulaire (dite plaque y 34) munie d'un trou (34A) et de première (34B) et seconde (34C) lumières, un premier doigt (32A) formant 2873787 i0 doigt d'articulation traversant ledit trou et deux autres doigts (32B, 32C) traversant lesdites première et seconde lumières, lesdits trois doigts support étant disposés à 120 et fixés sur ladite première plaque annulaire (26), et d'autre part un deuxième servomoteur (moteur y) dont un corps (38B) est fixé sur ladite première plaque annulaire et une tige (38A) fixée sur une partie (34D), formant patte de fixation, de ladite deuxième plaque annulaire disposée entre lesdites première et seconde lumières, dans l'axe dudit trou, pour permettre un déplacement dudit réflecteur dans une deuxième direction. io 4. Dispositif de déplacement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit doigt d'articulation (24A) de ladite première plaque annulaire (26) et ledit doigt d'articulation (32A) de la deuxième plaque annulaire (34) sont disposés à 90 l'un de l'autre de sorte que lesdites première et deuxième directions de déplacement du réflecteur sont perpendiculaires l'une de l'autre. 5. Dispositif de déplacement selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement comportent d'une part une troisième plaque annulaire (dite plaque z 42) comportant trois tiges support filetées (40A, 40B, 40C) disposées à 120 et sur chacune desquels sont montés un pignon (44A, 44B, 44C) et un écrou (46A, 46B, 46D), les trois pignons étant reliés entre eux par une chaîne (48) et les trois écrous maintenus fixement sur ladite troisième plaque annulaire et d'autre part un troisième servomoteur (moteur z) dont un corps (52B) est fixé sur ladite deuxième plaque annulaire (34) et une tige (52A) est solidaire en rotation d'une (40A) des trois tiges filetées faisant fonction de vis menante, les deux autres tiges filetées (40B, 40C) faisant fonction de vis menées, pour permettre un déplacement dudit réflecteur dans une troisième direction perpendiculaire aux première et deuxième directions. Il 6. Dispositif de déplacement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce chaque servomoteur est commandé par ladite unité centrale de commande.