Installation pour l'obtention de vues en relief. L'objet de la présente invention est une installation pour l'obtention de vues en. re lief. Cette installation permet de donner à plusieurs spectateurs à la fois la sensation de percevoir une image en relief, sans que ces spectateurs aient à se munir d'un système op tique individuel quelconque.
Cette installation est caractérisée par un appareil de projection à un seul objectif, un écran, un dispositif présentant au moins deux organes réfléchissants dont l'un au moins est réglable et par au moins une grille située entre ce dispositif et l'écran, les organes réflé chissants étant disposés de façon qu'ils dé vient les faisceaux lumineux projetés par l'ap pareil de projection,
à partir d'un couple sté- réoscopique d'images distinctes afin qu'ils tombent sur l'écran de manière que les prolon gements des tronçons compris entre le dispo sitif et la grille de ceux des rayons de chaque faisceau qui passent par le centre optique de l'objectif se coupent en un point distinct du point correspondant de l'autre faisceau, le tout établi de telle sorte que des observateurs, placés en des points déterminés et regardant dans la direction de l'écran,
ne perçoivent de l'oeil gauche que les parties de l'image formée sur l'écran par les rayons de l'un des fais ceaux et de l'oeil droit que les parties de l'image formée sur l'écran par les -rayons de l'autre faisceau, dans le but qu'ils aient la sensation de percevoir une image en relief.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, par des vues partielles et des sché mas, une forme d'exécution de l'objet de l'in vention ainsi que des variantes de détail de cette forme d'exécution.
La fig. 1 est une vue en plan du disposi tif comportant les organes réfléchissants de cette' forme d'exécution; La fig. 2 est une coupe verticale de l'en semble comportant la grille et l'écran de cette forme d'exécution, ce dernier étant opaque;
La fig. 3 -est une coupe verticale d'un en semble comportant deux grilles et un écran, ce dernier fonctionnant par translucidité; La fig. 4 est une vue schématique illus trant le fonctionnement de la forme d'exécu tion de l'installation; La fig. 5 est une coupe verticale schéma tique montrant une première variante de cette forme d'exécution de l'installation;
La fig. 6 est une vue partielle en plan montrant une variante de détail du dispositif représenté à la fig. 1; La fig. 7 est une vue schématique pers pective montrant deux dispositions des or ganes réfléchissants d'une variante du dispo sitif représenté à la fig. 1; La figure schématique 8 donne, en plan et élévation, la disposition particulière des organes réfléchissants d'une autre variante du dispositif représenté à la fig. 1;
La fig. 9 est une -nie schématique en plan indiquant les positions respectives des organes réfléchissants d'une troisième variante du dispositif représenté à la fig. 1; La fig. 10 est une vue en plan, indiquant schématiquement le fonctionnement d'une deuxième variante de la forme d'exécution de l'installation; La fig. 11 est une vue en plan, indiquant schématiquement le fonctionnement d'une troisième variante de la forme d'exécution de l'installation.
Dans la forme d'exécution de l'installa tion représentée partiellement aux fig. 1 et 2 et dont le fonctionnement est illustré par la figure schématique .1, le dispositif présentant les organes réfléchissants comporte quatre miroirs<I>Ml,</I> lVl2, M3 et M.,, montés sur un sup port .d, qui peut être, par exemple, une plan chette de bois ou une plaque métallique à bords renforcés.
Ce support est assujetti à l'appareil de projections à un objectif, non re présenté, par exemple un appareil de projec tions cinématographiques, au moyen de vis et des écrous à oreilles B et C. (Ce support pourrait être aussi posé devant l'appareil de projections, à une hauteur convenable.) Ce dispositif pourrait aussi comporter des organes pour son adaptation à un appareil de prises de vues à objectif unique pour la prise de couples stéréoscopiques d'images dis tinctes.
Les miroirs Ml et M.1 définissent chacun un plan vertical et sont fixés chacun. à un so- cle S pouvant coulisser le long des glissières <I>D</I> et<I>D',</I> par la manoeuvre de la tige<I>T</I> et sont disposés de part et d'autre des miroirs MZ et M3 placés devant l'objectif. La vis V, agissant sur la tige T par l'intermédiaire de la pièce F, permet de bloquer le miroir Ml, respective ment M4, dans chacune des positions qu'il est susceptible de prendre.
En manoeuvrant les tiges T, on fait varier la distance des points Ol et 02. Les plans de réflexion des miroirs <I>1l1</I> et M4 se coupent. perpendiculairement à l'axe optique de l'objectif.
Les miroirs !Î2_ et M3, ainsi que le miroir 1l1 sont introduits chacun dans un châssis en tôle c. Ce châssis présente, pour le miroir Ml, deux parties recourbées permettant de le fixer au socle S.
Pour les miroirs MZ et M3, les châssis c présentent chacun une partie recour bée f, percée d'un trou par lequel passe une vis la, ce qui permet de faire tourner simulta nément les miroirs<B><U>M.</U></B> et<I>fil,,</I> en sens inverses, autour d'axes verticaux, en agissant sur la vis V'. Cette dernière fait avancer ou recu ler la tige T' qui agit sur les châssis des mi roirs M= et I11., par l'intermédiaire des rou lettes r'. ITn ressort à boudin R' assure le contact de ces châssis avec les roulettes r'.
Une graduation peut être marquée sur la tige T'.
Afin de pouvoir ramener l'une des deux images projetées sur l'écran exactement à la hauteur de l'autre, le miroir M4 peut tourner autour d'un axe horizontal i, sous l'impul sion de la vis V". Un ressort R" maintient le contact entre le châssis c du miroir M4 et l'ex trémité de la vis V".
Les deux faisceaux de rayons venant de l'objectif sont renvoyés l'un par le miroir MZ sur le miroir 111 et de là vers l'écran et l'au tre du miroir M.. sur le miroir M4 et de là également vers l'écran.
La grille G et l'écran E (fig. 2) sont mon tés sur un châssis commun H, la grille étant obtenue en enroulant un fil noir sur deux tubes, t1 et t,2, de laiton, par exemple, placés au haut et au bas du châssis, lequel est d'une construction solide.
Cet enroulement est fait de telle manière que les brins du fil soient disposés dans un plan et viennent s'ap puyer sur deux listes en bois ou en métal por tant des encoches régulièrement espacées, le tout disposé de façon que les brins soient verticaux et rigoureusement parallèles et Pquidistants. Deux vis<I>NI</I> agissent sur les deux extrémités du tube t1, par l'intermédiaire des plaques p, pour régler la tension des brins.
L'écran est formé d'une feuille de papier blanc opaque ou d'une toile blanche, montée sur un cadre k., lequel est disposé de façon à venir appuyer sur des butées m du châssis H et maintenu en place par un moyen quel conque, par exemple par des clous si le châs sis est en bois. Le plan de l'écran est rigou reusement parallèle au plan dans lequel se trouvent les brins du fil. La distance de ces deux plans est égale à
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où L est la distance des points 0, et 0., au plan de l'écran, 2 la distance de deux brins consécutifs, e l'écart moyen des deux yeux environ 65 mm).
(Voir la figure explicative n0 4.) Les points<B>0,</B> et 0@ sont les points de con vergence des prolongements de ceux des rayons réfléchis par les miroirs Ml et M4 qui ont passé par le centre optique de l'objectif de l'appareil de projection.
La fi-. 3 représente l'ensemble grilles- écran d'une variante de l'installation qui vient d'être décrite. Dans cette variante, l'é cran fonctionne par translucidité. Le fil est également enroulé autour des tubes 4 et t_, mais de façon que les brins forment deux grilles G et G'. disposées de part et d'autre de l'écran E.
Les plans des grilles sont paral- lMes à l'écran et leurs distances au plan de l'écran sont respectivement d et J'. La dis tance des points<B>0,</B> et 0_ à l'écran est comme précédemment
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Les spectateurs sont installés de l'autre côté de l'écran par rapport au projecteur et leur distance à l'écran est égale à
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La distance 7@ de deux brins consécutifs du fil de chaque grille est choisie égale à une distance quelque peu inférieure au dou ble du diamètre du fil,
cela pour éviter que chaque bande lumineuse venant se peindre sur l'écran n'empiète sur les deux bandes voisines.
La valeur de À est la même pour les deux grilles.
L'installation avec l'écran opaque fonc tionne de la manière suivante: On projette au moyen de l'appareil de pro jection à partir d'un couple stéréoscopique d'images distinctes deux faisceaux lumineux dont l'un est dirigé vers l'écran au moyen des miroirs NIZ et Ml et l'autre au moyen des mi roirs M3 et M4. Chaque couple de miroirs doit naturellement être disposé de façon à ren voyer la totalité des rayons du faisceau cor respondant sur l'écran qui, ainsi que la grille, est perpendiculaire à l'axe optique de l'objec tif.
Ainsi qu'on l'a vu plus haut, la disposi tion des miroirs est telle que chaque image du couple est projetée sur l'écran à partir d'un centre de projection virtuel qui est distinct de celui appartenant à l'autre image du cou ple. La distance des points<B>0,</B> et 0=, centres de projection virtuels, est égale à un multiple impair de l'écartement moyen des yeux ou à cet écartement lui-même. La disposition mo bile des miroirs du dispositif permet d'enca drer chaque image du couple sur l'écran.
La vis V" permet d'amener, par exemple, les bords inférieurs des images projetées exactement l'un à la hauteur de l'autre.
Les rayons arrivant sur l'écran devant passer par la grille, chaque image du couple est composée sur l'écran d'une série de bandes étroites, de même largeur et équidistantes, en tre lesquelles viennent s'intercaler la série de bandes équidistantes que comprend sur l'é cran l'autre image du couple. Chaque bande ne reçoit ainsi que des rayons faisant partie d'un des deux faisceaux projetés à, partir du couple stéréoscopique d'images.
On comprend aisément qu'il existe un certain nombre d'em placements desquels un observateur regardant l'écran ne voit, d'un oeil, que des bandes éclai rées par des rayons d'un des faisceaux et, de l'autre oeil, que des bandes éclairées par des rayons de l'autre faisceau. Parmi ces posi tions, la moitié donne la correspondance vou lue du couple d'images perçues qui donne la sensation de percevoir une seule image en re lief.
Dans la variante comportant un écran translucide (plaque de verre dépoli, ou toile blanche, par exemple), le fonctionnement est le même que celui qui vient d'être décrit.
Lorsque l'on se sert du dispositif compre nant les miroirs en combinaison avec un appa reil de prises de vues, qui pourrait être un ap pareil cinématographique, le réglage des mi roirs permet entre autre de régler l'écartement des points virtuels 0, et 02, ce qui permet d'obtenir ensuite, lors de la projection, un relief plus ou moins prononcé.
L'installation qui vient d'être décrite pré sente un .certain encombrement. Si l'écran fonctionne par transparence, cet encombre ment est particulièrement considérable, la dis tance de l'appareil de projections à l'écran ne pouvant descendre au-dessous d'une certaine limite. Pour diminuer cet encombrement, -on peut munir cette installation d'un ou plu sieurs organes réflecteurs, disposés entre la grille et le dispositif comportant les miroirs M,, M2, M3 et M4. Ces organes déviant les deux faisceaux de rayons pour les envoyer fi nalement sur l'écran.
En brisant ainsi le tra jet des rayons, on peut réduire notablement l'encombrement. La fig. 5 montre comment on pourrait disposer un de ces organes réfléchis sants.
Le projecteur pourrait présenter un or gane réfléchissant déviant les rayons-des deux faisceaux dans la partie de leur trajet com prise entre le couple d'images stéréoscopiques et l'objectif. Suivant la disposition de l'ins tallation,
il y peut aussi avoir avantage à mu nir l'installation d'un organe réfléchissant supplémentaire déviant les rayons des deux faisceaux dans la partie de leur trajet com prise entre l'objectif et les miroirs M2 et M3. Une disposition de ce genre appliquée à une variante de l'installation décrite est représen tée en fig. 7 où l'organe réfléchissant supplé mentaire M, est représenté en pointillé.
Les miroirs M,, M, M3 et M4 -pourraient être remplacés par des prismes à réflexion to tale. On pourrait aussi ne remplacer que les miroirs MZ et M,,, par exemple, par des pris mes à réflexion totale ou l'un seul des mi roirs M, JI=, <B>31,</B> et J'14. Les autres organes réfléchissants mentionnés plus haut pour raient être des miroirs ou bien des prismes à réflexion totale.
Le dispositif fixé à l'appareil de projec tion pourrait, ainsi que le montre la figure schématique 9, ne comporter que deux organes réfléchissants dont les plans sont verticaux et situés à des distances inégales de l'objec tif, avec des inclinaisons inégales sur l'axe optique de celui-ci.
Dans cette variant<U>e</U> d<U>e</U> l'installation, le réglage de la distance 0,., 0= s'obtiendrait -en rapprochant ou en éloignant les deux organes réfléchissant de l'objectif 0. En faisant tour ner soit un des organes réfléchissants, soit les deux organes autour d'axes verticaux, on obtiendrait le déplacement horizontal de l'une des images projetées, par rapport à l'au tre.
Comme ce dispositif présente la particula rité de renverser -les images autour d'un axe perpendiculaire à l'axe a de l'objectif et pa rallèle aux plans des organes M, et M2, il y aurait lieu, si les couples de vues stéréosco- piques employés pour la projection n'ont pas été pris au moyen d'un dispositif semblable, de munir l'installation d'un organe réfléchis sant supplémentaire pour redresser, autour d'un axe vertical, les images sur l'écran.
Les miroirs latéraux 11, et M4 du disposi tif représenté à la fig. 1 définissent deux plans se coupant perpendiculairement à l'axe optique de l'objectif, mais ces plans pour raient dans une variante (voir fig. 7, traits pleins), se couper parallèlement à l'axe opti que.
Cette variante du dispositif permet d'em- ployer dans l'appareil de projection un film sur lequel le sens de la largeur de chaque image correspond au sens de déroulement du film, les deux images du couple étant dis posées l'une au-dessus de l'autre dans le sens de leur hauteur. -Bans une autre variante, les plans définis par les miroirs latéraux se cou pent suivant une droite oblique par rapport à, l'axe optique.
Dans la variante de la fig. 8, les organes réfléchissants centraux 1L1= <I>et</I> DIn sont disposés de façon que iJI# renvoie le fais ceau lumineux provenant de l'image infé rieure EFDC du couple stéréoscopique sur l'organe latéral de gauche Ml, l'autre organe central 1113 renvoyant le faisceau provenant de l'image supérieure EFAB du couple sur l'or gane latéral de droite M.,. Cette variante per met l'emploi d'un film semblable à celui em ployé avec la variante représentée à la fig. 7.
Dans la variante selon la fig. 8, le plan du film est vertical et il se déroule en direction borizoritale. La distance des points 0, et 02 se règle, dans le cas du dispositif représenté à la fig. 1, par translation des organes réfléchissants la téraux. Mais on pourrait également obtenir ce résultat en éloignant ou en rapprochant les deux organes réfléchissants centraux de l'ob jectif 0.
On pourrait, pour faire varier la dis tance 0,, 02, ne déplacer parallèlement à lui- même que l'un seul des quatre organes réflé chissants, la ligne 0l, 0:2 devenant dans ce cas oblique par rapport au plan vertical con tenant l'axe optique de l'objectif. Ceci ne pré sente pas un inconvénient bien grand.
La position sur l'écran de l'une des images stéréoscopiques, par rapport à l'autre, se rè gle dans le dispositif représenté à la fig. 1 par rotation en sens inverses des deux organes réfléchissants placés en face de l'objectif. Mais ce pourrait être dans une variante de ce dispositif les organes réfléchissants latéraux qui seraient montés rotativement autour d'un axe vertical, les organes réfléchissants cen traux étant dans ce cas déplacés par transla tion, le genre de montage restant le même que précédemment. On pourrait également n'avoir qu'un seul organe réfléchissant monté rotati- vement autour d'un axe vertical.
Les organes réfléchissants 1ï1,_ et 1112, réfléchissant un même faisceau lumineux, pourraient être tous deux montés rotativement.
Dans une variante du dispositif représenté à la fig. 1 où. ce seraient les miroirs latéraux qui seraient montés rotativement autour d'axes verticaux, on pourrait les faire tour ner simultanément en sens inverse au moyen des organes représentés à la fig. 6, ces or ganes comportant une tige portant un filet à droite et un filet à gauche. Dans cette va riante, les miroirs latéraux pourraient être commandés séparément chacun par une vis.
Le fil formant la ou les grilles est un fil de section quelconque que l'on choisira de préférence lisse. On pourrait prendre du fil de lin. On pourrait également prendre un fil métallique ou du fil de caoutchouc, par exem ple.
La grille pourrait aussi être formée de bandes de matière opaque, équidistantes et tendues de façon que leurs bords soient pa rallèles. On pourrait former la grille de la même façon qu'avec le fil, par exemple, et les bandes pourraient, par exemple, être des bandes métalliques.
On pourrait aussi utiliser pour. la grille Lune plaque métallique mince présentant une série de fentes parallèles et équidistantes.
La grille pourrait être aussi constituée par un support transparent, par exemple une plaque de verre, portant des lignes opaques, équidistantes. On pourrait, par exemple, im primer, par un procédé photographique, des lignes noires équidistantes sur une plaque de verre. On pourrait également former la grille en remplissant de matière opaque des sillons étroits et équidistants, ménagés dans une pla que d'une substance laissant passer la lumière.
Dans la variante de l'installation dont le fonctionnement est illustré à la fig. 11, l'é cran E fonctionne par transparence et les grilles G et G' sont formées chacune par une plaque de matière laissant passer la lumière. Ces grilles sont disposées de part et d'autre de l'écran et la face de chacune de ces grilles opposée à celle en regard de l'écran est on dulée de façon à former une série de surfaces cylindriques convexes, de mêmes dimensions et d'axes verticaux, parallèles et équidistants, chacune de ces surfaces agissant comme len tille convergente, cylindrique.
La plaque à surface ondulée peut être appliquée sur une plaque de verre ou montée dans un cadre ri gide. Les rayons du faisceau<B>0,</B> qui vont frapper la surface cylindrique N Q sont ré fractés par cette dernière et vont se concen trer sur l'écran, qui peut être en verre dé poli, suivant une bande étroite P, à partir de laquelle ils sont diffusés dans toutes les di rections. Ceux des rayons issus de la bande P qui vont frapper la surface cylindrique ÜZ sont réfractés par cette dernière et vont se concentrer sur la pupille de l'oeil gauche.
Ceux indiqués en pointillés, issus de cette même bande, vont converger en un point qui donne une autre position convenable de la pupille de l'oeil gauche. Les rayons du fais ceau 0. qui vont frapper la surface N Q sont concentrés par cette dernière suivant une ligne e à partir de -laquelle ils sont diffusés par le verre dépoli dans toutes les directions. Ceux des rayons issus de la bande R qui vont frapper la surface X Y sont réfractés par cette dernière et vont se concentrer sur la pupille de l'oeil droit.
On obtient dont également la sensation de percevoir une image en relief. .
La distance focale commune f des lentilles cylindriques, la distance des axes de deux len tilles successives (#), la distance A de la grille G à l'écran, la distance des points Oz et OZ à. l'écran (L) et l'écart moyen des deux yeux (e) sont liés par les relations:
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La distance focale commune <B>f</B> des len tilles cylindriques de la deuxième grille G', la distance des spectateurs à l'écran (L') et la distance 0' de la grille G' à l'écran sont liées par les relations:
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La valeur de # est la même pour les deux grilles.
La variante de l'installation qui vient d'être décrite a l'avantage que les grilles donnent une moindre dispersion aux rayons lumineux que les grilles dont le fonctionne ment est basé uniquement sur l'opacité de cer tains éléments.
Les sillons séparant les surfaces cylin driques les unes des autres pourraient être partiellement comblés au moyen d'une ma tière opaque.
La grille employée pourrait aussi pré senter des parties opaques délimitant des es paces laissant passer la lumière, les bords de ces espaces pouvant être parallèles, rectilignes et obliques ou parallèles et curvilignes. Dans le cas des grilles à lentilles cylindriques, les axes de ces lentilles pourraient aussi être obli ques. On pourrait aussi prévoir des grilles à surface ondulée formant une série de surfaces convexes à axes parallèles équidistants et curvilignes.