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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS OPTIQUES POUR LA. PROJECTION PHOTOGRAPHIQUE EN PLUSIEURS COULEURS,ET BUTS ANALOGUES.
L'invention oonsiste en des perfectionnements aux systè- mes optiques pour la photographie ou la projection en plusieurs couleurs, et des buts analogues, du type comprenant la combinaison de lentilles et de surfaces réfléchissantes afin de former un cer- tain nombre d'images d'un et du même objet dans le cas de la pho- tographie, d'où résulte l'obtention d'un certain nombre d'images négatives, avantageusement d'une manière simultanée, sur une sur- face ou des surfaces sensibilisées, par exposition et développe- ment subséquent, ou un traitement équivalent.
Les images seront toutes obtenues à partir du même point de vue exaotement et seront de préférence de dimensions égales et de toute luminosité relative désirée. Inversement, pour la projec- tion d'un certain nombre d'éléments d'images positives formées à partir d'images négatives telles qu'on les a décrites plus haut, de manière que l'on obtienne sur l'écran une image unique formée par
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superposition, le système sera employé à la manière inverse, cTest à dire que les multiples images positives seront éclairées et, grâôe aux surfaces réfléchissantes, elles seront superposées et projetées simultanément sous forme d'image unique, sur un écran,
Les surfaces réfléchissantes peuvent comprendre soit des surfaces réfléchissantes planes, polies,
ou des surfaces de prismes à réflexion interne.
Dans ce qui suit, lorsque les expressions "avant" et "arrière" sont appliquées à des lentilles employées dans lessystè- mes optiques constituant la présente invention, il doit être enten- du que leur signification n'est que relative. Lorsque l'invention est employée pour la production photographique d'un certain nombre d'éléments d'images d'un objet unique, la lentille avant sera cel- le par laquelle pénètre la lumière reçue de l'objet et les lentil- les arrière seront celles à travers lesquelles la lumière est trans- mise après avoir traversé la portion du système qui comprend les réflecteurs.- Au contraire, lorsque le système est employé à la pro- jection sur un écran,
la lentille avant sera celle à travers la- quelle la lumière venant des imageà élémentaires superposées sera finalement transmise dans son trajet vers l'écran.
On connaît déjà plusieurs agencements de lentilles et de . prismes destinés à former un certain nombre d'images sur des surfa- ces sensibilisées en vue de l'emploi dans la photographie et la cinématographie en couleurs.
Dans certains, les images ne sont pas toutes pareilles en ce que la parallaxe intervient, et elles ne coïncident pas lors- qu'elles sont superposées. Dans d'autres systèmes, la perte de lu- mière est très importante, Dans d'autres systèmes encore, les rayons marginaux, ou certains d'entre-eux sont perdus dans la transmission et n'atteignent pas la plaque ou le film.
Dans d'autres, la lon- gueur focale est trop grande pour des images normales et ne peut être réduite, tandis que d'autres systèmes comportent des réfle- xions et, ou des réfractions qui les rendent impropres à la produc-
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tion de bonnes images.-
La présente invention est exempte de toutes ces objeo- tions et procure un système optique possédant plusieurs avantages parmi lesquels la collecte et l'emploi de la plupart des rayons lu- mineux marginaux perdus dans d'autres systèmes, en donnant par con- séquent plus d'exposition, une meilleure précision, et moins de réflexions indésirables.
Il obvie également à la parallaxe et, en outre, le système optique peut être agencé de manière à réduire considérablement la difficulté usuelle dans la correction de tout système de lentilles pour l'aberration sphérique et l'aberration chromatique,,
Conformément à la présente invention, un système optique comprend en combinaison une lentille avant, un certain nombre de lentilles arrière, et un dispositif divisant la lumière, interposé entre les lentilles avant et arrière, la division de la lumière étant ainsi effectuée sans parallaxe.
Avantageusement, le dispositif divisant la lumière est tel que chaque composant traite un groupe de rayons lumineux coaxial par rapport à l'axe principal de la lentille avant.'
Chacune des lentilles précitées, c'est à dire la lentil- le avant et chacune des lentilles arrière, doit être considé- rée comme ne comprenant pas nécessairement ou même usuellement un seul élément de lentille, mais comme pouvant comprendre, dans cha- que cas, un système de lentilles et, dans la description qui suit et dans les revendications, l'expression "lentille" soit s'enten- dre comme oomprenant tout système de lentilles préféré:
Chaque lentille arrière sera associée à un filtre de cou- leur approprié à la tonalité de l'image élémentaire qui doit âtre obtenue photographiquement ou qui doit être projetée par superposi- tion.
Dans le cas de la projection, les filtres de couleur employés seront complémentaires de ceux utilisés lorsque le système est em- ployé pour la production photographique des images. Les filtres dans chaque cas peuvent être séparés de la matière du support qui reçoit la surface sensibilisée ou sur lequel est formée une image positive, ou bien ils peuvent être formés par teinture ou autrement
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sur le support, la surface sensibilisée, ou l'image;
Et afin que l'invention puisse être plus clairement com- prise, on en décrira ci-après un certain nombre d'exemples préférés en s'aidant des dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 illustre schématiquement un système optique confor- me à la présente invention, étudié pour travailler à deux couleurs;
Fig. 2 illustre schématiquement l'application de l'inven- tion à l'exécution d'un travail en trois couleurs;
Fig. 3 illustre une variante de dispositif divisant la lumière ;
Fig. 4 montre une autre modification du dispositif divi- sant la lumière ;
Fig, 5 illustre un dispositif divisant la lumière, pris- matique, comportant les caractéristiques du dispositif réflecteur illustré dans la fig. 2:
Les mêmes chiffres de référence désignent des parties sem- blables dans les différentes figures des dessins.
En se référant à la fig. l, et en supposant que le systè- me doive être employé pour la production photographique d'images en deux couleurs, la lumière pénètre par la lentille avant, désignée dans son ensemble par la référence 10. Cette lentille ou système de lentilles est tel que des rayons lumineux venant de chaque point de l'objet émergent de la lentille sous forme d'un faisceau parallè- le ou d'un faisceau qui est légèrement convergent, mais non pas di- vergent.- Les rayons lumineux pénètrent dans un prisme composé com- prenant deux prismes droits, 11 et 12, dont les grandes faces sont opposées l'une à l'autre et cimentées uniquement dans une portion centrale 13, à l'aide d'une matière connue possédant le même indi- ce de réfraction que le verre dont les prismes sont constitués, et autour de la portion cimentée,
un léger espace d'air ou vide est maintenu entre les faces opposées des prismes.
On prévoit deux lentilles ou systèmes de lentilles arriè- re, 14 et 15, l'un d'eux co-axial avec l'axe principal de la lentil- le 10 et l'autre avec son axe disposé perpendiculairement et, entre
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les surfaces sensibles à la lumière, 16 et 17, sur lesquelles les images photographiques doivent être formées, on interpose des fil- tres de couleum appropriés, 18 et 19,;
Un groupe de rayons lumineux, sous forme de pinceau plein, émanant de l'objet at traversant la lentille avant 10 sera transmis par la portion centrale cimentée, 13, des deux prismes, sans réfraction, et passera à travers la lentille arrière 15 et le filtre 18 sur la surface sensibilisée 16;
Un autre groupe de ray- ons lumineux, sous la forme d'un anneau de rayons, sera réfléchi par la surface du prisme 11 qui entoure la portion cimentée 13, et se propagera perpendiculairement à l'axe principal de la lentille
10 à travers la lentille arrière 14, et le filtre de couleurs 19 pour -atteindre la surface sensibilisée 17.
On obtient ainsi deux images exactement semblables, l'une sur la surface 16 et l'autre sur la surface 17, sans parallaxe, et les écrans 18 et 19 seront coloriés d'une façon appropriée pour l'emploi dans la photogra- phie bi-coiore ainsi qu'il est bien connu:.-
Comme variante, la portion centrale 13 peut être ar- gentée pour réfléchir le groupe central de rayons sur la surface
17 et la portion marginale, précédemment définie comme espace d'air ou vide entre les faces adjacentes des prismes, peut au con- traire être une portion cimentée. Dans ce cas, l'anneau de rayons lumineux traversera la lentille arrière 15 pour atteindre la sur- face sensibilisée 16.
Comme autre variante, lorsque la portion centrale 13 est cimentée, on peut argenter la portion restante des faces despris- mes qui entoure cette portion centrale.
Comme autre variante encore, la portion marginale du prisme entourant la portion centrale 13, peut être légèrement ereu- sée afin de ménager un espace d'air plus important ,lorsque la por- tion oentrale 13 est cimentée, qu'il n'est sinon possible d'obtenir.
Dans une autre modification, les surfaces de jonction des,prismes peuvent être couvertes d'une couche semi transparente de -/ de métal, comme par exemple d'argent,/platine ou d'or, et les deux
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surfaces peuvent être cimentées ensemble, par exemple à l'aide de ciment balsamique de genre connu, ce qui procure une transmission partielle et une réflexion partielle. En remplacement, on peut, au lieu de prismes, employer une grille métallique, les barres de cette grille se trouvant dans le plan de séparation des surfaces des pris- mes représentés, les barres réfléchissant ainsi les rayons lumineux vers la surface 17 et les espaces entre les barres transmettant la lumière à la surface 16.
13 En plan la portion centrale/sera de préférence ovale et non circulaire.
Si l'on prévoit la correction de l'abérration chromatique dans les lentilles, chacune des lentilles arrière 14 et 15 peut que être semblable à l'autre, mais, pour autant/desfiltres colorés sorlt employés pour limiter les longueurs d'ondes à traiter par chaque lentille arrière il peut quelquefois être plus avantageux d'établir chacune de ces dernières pour qu'elle ne traite que sa gamme propre et limitée de couleurs, et d'introduire une correction pour la plus grande réfrangibilité des longueurs d'ondes, les plus courtes en établissant la lentille arrière utilisée pour celles-ci avec une courbure moins positive que la lentille utilisée pour traiter les rayons de moindre réfrangibilité.
Dans chaque cas il est nécessaire de s'assurer que toutes les images sont identiques en dimensions, si l'on doit éviter des moyens spéciaux dans l'emploi subséquent des images élémentaires, sinon quoi la différence en dimensions est corrigée dans leur emploi subséquent.
La lentille ou la combinaison de lentilles avant peut être cimentéeà et devenir, si on le désire, partie intégrante du système de prismes et, de la même manière, chaque lentille ou combi- naison de lentilles arrière, distincte, peut être cimentée à et de- venir une partie de ce système de prismes. En'pareil cas, la repré- sentation de la figure 1 s'applique également: mais il doit être en- tendu que les espaces représentés entre les prismes et les lëntil- les seront supprimés; En outre, une des lentilles ou tout au moins une composante de l'une ou de chacune des lentilles peut être exé- cutée dans le bloc dont le prisme même est formé au lieu d'être ci-
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mentée à ce prisme.
Il est évident que le système optique dans son ensemble ne peut être réglé pour la mise au foyer, et le réglage focal né- cessaire sera exécuté par le seul déplacement de la lentille avant ou'd'une composante de cette lentille. Dans l'illustration, l'élé- ment interne de la lentille avant 10 est représenté schématiquement comme comportant un chariot de mise au foyer 20.' On pourrait en- core employer une lentille supplémentaire de mise au foyer, auquel cas la portion arrière de la combinaison 10 peut être considérée comme illustrant une lentille supplémentaire.
Lorsque l'ensemble du système de lentille avant est mobile, les éléments antérieur et postérieur de la lentille 10 sont reliés entre eux par une forme quelconque connue de monture embrassant tous les éléments et les re- tenant dans leurs positions relatives correctes'.'
Dans le système représenté à la fig. 2,qui est destiné à l'exécution de travaux en trois couleurs, la lentille ou le systè- me de lentilles avant 10, les lentilles ou les systèmes de lentil- les arrière 14 et 15, et leurs filtres de couleur appropriés, 18, 19 sont utilisés comme préoédenment. En outre, on prévoit une troi- sième lentille arrière 21 comportant son filtre propre approprié, 22, à travers lequel les rayons sont dirigés sur une troisième sur- face sensibilisée, 23.
Le dispositif divisant la lumière, employé dans ce systè- me comprend un miroir central 24 incliné sous un angle de 45 par rapport à l'axe principal de la lentille 10, de façon à réfléchir des rayons lumineux sur la surface 17. On prévoit un réflecteur an- nulaire 25, incliné en direction opposée par rapport au réflecteur 27, pour réfléchir des rayons lumineux sur la surface 23, et d'au- tres rayons lumineux passeront par l'intervalle ou vide entre les réflecteurs 24 et 25 sur la surface 16. Dans chaque cas, le groupe de rayons lumineux allant à chacune des lentilles arrière, 14, 15 et 21, sera oo-axial avec l'axe principal de la lentille avant 10 et, en conséquence, il n'y aura pas de parallaxe. Le miroir central 24 sera de préférence de forme ovale, et l'intérieur de l'anneau 25 peut également être ovale.
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On comprendra aisément qu'au lieu des miroirs, on peut utiliser des prismes, par exemple en plaçant deux prismes droits avec leurs grandes faces en coïncidence, comme décrit précédemment, et en argentant uniquement un emplacement central de forme ovale avant de cimenter les prismes, ou en n'argentant que le bord externe, laissant subsister un trou central et ci- mentant, ou bien en meulant une partie des grandes faces du pris- me arrière avant de cimenter, laissant un espace d'air ou vide convenablement conformé à l'avant duquel une réflexion totale se produira.
En divisant le faisceau à la manière précédemment dé- crite, on obtient l'effet d'unediaphragmation de l'ouverture du système optique pour chacune des images formées de sorte que l'on obtiendra une plus grande profondeur de foyer avec bien moins d'a- bérrations.
Il doit être entendu que la position des images finales produites par l'un quelconque des dispositifs précédemment décrits peut être modifiée si c'est nécessaire, par des réflexions ou des réfractions supplémentaires d'un ou de plusieurs faisceaux divisés, avant ou après qu'ils pénètrent la ou les lentilles arrière.
Des filtres de couleurs appropriés sont disposés derrière les lentilles arrière ou entre ces lentilles et les prismes ou sur- faces de réflexion de la lumière.
Si l'on désire amener la multiplicité des images dans un plan afin de n'y employer qu'une seule surface sensible, ou pour d'autres raisons, des surfaces de réflexion additionnelles peuvent être prévues, et chacune des lentilles arrière peut alors être ame- née à corriger différents trajets dans l'air ou le verre des ray- ons qui l'atteignent.
Dans le cas où la division de la lumière est telle qu' elle sépare les rayons marginaux des rayons centraux, il peut être avantageux de disposer les filtres de couleurs en avant de, ou im- médiatement à l'arrière du système de lentilles avant, ou bien entre les lentilles formant semblable système. Les filtres seront
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alors disposés sous forme de cercle central et d'un ou plusieurs anneaux qui entourent le cercle, le cercle et les anneaux recevant des dimensions telles qu'ils ne laissent passer que des rayons de la couleur désirée dans les diverses lentilles arrière après qu' ils ont traversé le dispositif divisant la lumière.
Dans ce cas, une diaphragmation effective de toutes ou d'une section quelconque de la lentille avant est assurée en utili- sant des anneaux noirs sur le filtre coloré.
En se référant à la fig, 3 qui représente un dispositif divisant la lumière du type prismatique, analogue à celui représen- té dans la fig. 1, les deux prismes 11 et 12 sont dans ce cas re- présentés comme comportant un espace central clair 13, avec la mar- ge qui entoure cet espace central rendue miroitante, ou traitée métalliquement de toute autre manière, ou bien pourvue d'un espace d'air ou vide entre les surfaces voisines des prismes, à la maniè- re déjà décrite. Deux éléments de la combinaison de lentilles ar- rière sont représentés en 14 et 15 comme directement cimentés res- pectivement sur les surf aces des prismes 11 et 12.
Cette construction peut être modifiée en taillant les lentilles 14 et 15 comme partie intégrante de la matière des pris- mes, mais il doit être entendu que la représentation de la fig.3 illustre les deux méthodes; Dans ce cas, les lentilles arrière peuvent être meulées de manière à former de simples -lentilles sans correction achromatique, auquel cas chacune d'elles sera éta- blie pour la longueur d'onde lumineuse que laisse passer le filtre
18 ou 19 employé conjointement avec elle.
Dans la figé 3, la ligne indiquant le oontour du prisme sur lequel la lentille fait saillie, peut également être considérée comme représentant un filtre de lu- mière à employer en remplacement des filtres 18 et 19, chaque fil- tre de ce genre étant dans ce cas cimenté entre la surface du pris- me et la lentille qui y est fixée
La construction de la figure 4 ne diffère de celle de la fig. 3 que du fait que, dans ce cas, les lentilles 14 et 15 sont placées dans des creux meulés des prismes et sont ci- mentées à ces derniers .Dans la fig.' 3, un élément de la combinai-
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son de lentilles avant est représenté comme cimenté à ou établi d'une pièce avec la matière du prisme 11.
Dans la fig. 5, on a recours à quatre prismes 111, 112, 113 et 114 pour constituer le dispositif divisant la lumière. Les quatre prismes sont réunis par leurs plus petites faces comme indi- qué, la partie centrale de ce système, où les prismes se rejoignent, comportant, en 115, une surface réfléchissante, comme par exemple une surface argentée. Dans un plan perpendiculaire on prévoit une surface miroitante analogue, mais marginale ou annulaire, 116, en laissant ainsi subsister un espace annulaire à travers lequel un faisceau, ou tube de rayons lumineux peut passer entre les deux sur- faces miroitantes, suivant une direction oo-axiale avec l'axe prin- cipal de la lentille avant.
Les lentilles avant et arrière peuvent être établies suivant l'une ou l'autre des formes antérieurement décrites, bien que dans l'exemple représenté à la fig. 5 les len- tilles arrière soient représentées comme disposées dans des faces creusées ou évidées des prismes avec un espace d'air ou vide entre les surfaces voisines des lentilles et des prismes,
On remarquera que le système à prismes, représenté à la fige 5, est analogue, du point de vue optique, à celui représenté à la fige 2, en ce qui concerne la manière dont les différents groupes de rayons lumineux sont traités et transmis à travers leurs lentilles arrière.
Un avantage du présent système réside dans le fait que le pinceau central de rayons est virtuellement diaphragmé dans une mesure considérable, en obtenant de ce fait une image qui, lorsque le dispositif est utilisé pour la photographie, possède une profon- deur considérable de foyer. L'autre ou les autres images (suivant qu'un dispositif à deux ou à trois couleurs est utilisé) sont re- çues par une portion de la lentille avant qui est plus rapprochée du bord de cette dernière que le pinceau central, et ces images ne possèdent pas la même profondeur de foyer.
Le filtre associé au pinceau central de rayons sera celui de la couleur résultante pour laquelle il est essentiel d'obtenir une profondeur de foyer
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considérable et précise ou définie'*:, Les images obtenues par ou projetées à travers les autres filtres de couleurs ne doivent pas posséder la même profondeur de foyer car il suffit que l'une des dites images ait un foyer profond et bien précis ou défini':
-'
Bien que l'invention ait été décrite dans son application à la production d'images négatives sur une surface ou des surfaces sensibles, le système peut également s'appliquer, avec les modifi- cations nécessaires dans les lentilles'ou les systèmes de lentilles destinées à projeter des images positives établies à l'aide des dits négatifs, en vue de la superposition sur un écran pour la formation d'une seule imagée Dans ce cas, les images positives se- ront projetées à travers une série d'éorans colorés oomplémentai- rement aux filtres de couleurs de la série de filtres à travers les- quels les images négatives sont exécutées, ou bien les positifs eux-mêmes sont convenablement colorés.
L'invention peut également être appliquée à d'autres usages optiques supplémentairement à ceux précédemment définis.
REVENDICATIONS
EMI11.1
1.- Un système optique comprenant en combinaison une lentil- 7 il le avant, un certain nombre de lentilles arrière et un dispositif divisant la lumière, interposé entre les lentilles avant et arriè- re, tel que les rayons lumineux sont divisés sans parallaxe: 2"- Un système optique oomprenant en combinaison une lentil- le avant, un certain nombre de lentilles arrière, et un dispositif divisant la lumière, interposé entre les lentilles avant et arriè- re, tel que chaque composant du dispositif divisant la lumière traite un groupe de rayons lumineux oo-axial par rapport à l'axe principal de la lentille avant.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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IMPROVEMENTS TO OPTICAL DEVICES FOR THE. PHOTOGRAPHIC PROJECTION IN SEVERAL COLORS, AND SIMILAR GOALS.
The invention consists of improvements in optical systems for photography or multi-color projection, and like objects, of the type comprising the combination of lenses and reflective surfaces to form a number of images. 'one and the same object in the case of photography, from which results the obtaining of a certain number of negative images, advantageously simultaneously, on a surface or surfaces sensitized, by exposure and subsequent development, or equivalent treatment.
The images will all be obtained from the same vantage point and will preferably be of equal size and of any desired relative brightness. Conversely, for the projection of a certain number of elements of positive images formed from negative images as described above, so that a single image is obtained on the screen formed by
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superimposition, the system will be used in the reverse way, that is to say that the multiple positive images will be illuminated and, thanks to the reflective surfaces, they will be superimposed and projected simultaneously as a single image, on a screen,
The reflective surfaces can include either flat, polished, reflective surfaces,
or surfaces of internally reflecting prisms.
In the following, when the terms "front" and "rear" are applied to lenses employed in the optical systems constituting the present invention, it should be understood that their meaning is only relative. When the invention is employed for the photographic production of a number of image elements of a single object, the front lens will be that through which the light received from the object enters and the rear lenses. will be those through which the light is transmitted after passing through the portion of the system which includes the reflectors. - On the contrary, when the system is used for projection on a screen,
the front lens will be the one through which the light coming from the superimposed elementary images will finally be transmitted on its way to the screen.
We already know several arrangements of lenses and. prisms for forming a number of images on sensitized surfaces for use in color photography and cinematography.
In some, not all images are the same in that parallax occurs, and they do not coincide when overlaid. In other systems the loss of light is very great. In still other systems the marginal rays, or some of them, are lost in the transmission and do not reach the plate or the film.
In others, the focal length is too large for normal images and cannot be reduced, while other systems involve reflections and / or refractions which make them unsuitable for production.
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tion of good images.
The present invention is free from all of these objec- tions and provides an optical system having several advantages among which is the collection and use of most of the marginal light rays lost in other systems, thereby giving more exposure, better accuracy, and less unwanted reflections.
It also obviates parallax and, moreover, the optical system can be arranged so as to greatly reduce the usual difficulty in correcting any lens system for spherical aberration and chromatic aberration.
According to the present invention, an optical system comprises in combination a front lens, a number of rear lenses, and a light dividing device interposed between the front and rear lenses, the light dividing thus being effected without parallax.
Advantageously, the light dividing device is such that each component processes a group of light rays coaxial with respect to the main axis of the front lens.
Each of the aforementioned lenses, that is to say the front lens and each of the rear lenses, should be considered as not necessarily or even usually comprising a single lens element, but as possibly comprising, in each case. , a lens system and, in the following description and in the claims, the expression "lens" is understood to include any preferred lens system:
Each rear lens will be associated with a color filter appropriate to the tone of the elementary image which must be obtained photographically or which must be projected by superimposition.
In the case of projection, the color filters employed will be complementary to those used when the system is employed for the photographic production of the images. The filters in each case may be separated from the carrier material which receives the sensitized surface or on which a positive image is formed, or they may be formed by dyeing or otherwise.
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on the support, the sensitized surface, or the image;
And in order that the invention may be more clearly understood, a number of preferred examples will be described below with the aid of the accompanying drawings in which:
Fig. 1 schematically illustrates an optical system according to the present invention, designed to work in two colors;
Fig. 2 schematically illustrates the application of the invention to the execution of a work in three colors;
Fig. 3 illustrates a variant of a device dividing the light;
Fig. 4 shows another modification of the light dividing device;
FIG. 5 illustrates a device for dividing the light, pragmatic, comprising the characteristics of the reflector device illustrated in FIG. 2:
Like reference numerals designate like parts in the different figures of the drawings.
Referring to fig. 1, and assuming that the system is to be employed for the photographic production of two-color images, light enters through the front lens, generally designated 10. This lens or lens system is such that light rays coming from each point of the object emerge from the lens as a parallel beam or a beam which is slightly converging, but not diverging - The light rays enter a compound prism comprising two straight prisms, 11 and 12, the large faces of which are opposite to each other and cemented only in a central portion 13, using a known material having the same refractive index than the glass of which the prisms are made, and around the cemented portion,
a slight air space or vacuum is maintained between the opposite faces of the prisms.
Two rear lenses or lens systems, 14 and 15, are provided, one of them co-axial with the main axis of lens 10 and the other with its axis arranged perpendicularly and, between
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the light sensitive surfaces, 16 and 17, on which the photographic images are to be formed, suitable couleum filters, 18 and 19, are interposed;
A group of light rays, in the form of a solid brush, emanating from the object and passing through the front lens 10 will be transmitted by the cemented central portion, 13, of the two prisms, without refraction, and will pass through the rear lens 15 and the filter 18 on the sensitized surface 16;
Another group of light rays, in the form of a ring of rays, will be reflected by the surface of the prism 11 which surrounds the cemented portion 13, and will propagate perpendicular to the main axis of the lens.
10 through the rear lens 14, and the color filter 19 to reach the sensitized surface 17.
This gives two exactly alike images, one on surface 16 and the other on surface 17, without parallax, and screens 18 and 19 will be colored in a manner suitable for use in dual photography. -coiore as it is well known: .-
Alternatively, the central portion 13 may be silvered to reflect the central group of rays on the surface.
17 and the marginal portion, previously defined as an air or void space between the adjacent faces of the prisms, may on the contrary be a cemented portion. In this case, the ring of light rays will pass through the rear lens 15 to reach the sensitized surface 16.
As another variant, when the central portion 13 is cemented, the remaining portion of the faces of the springs which surrounds this central portion can be silvered.
As yet another variant, the marginal portion of the prism surrounding the central portion 13, may be slightly erupted in order to provide a larger air space, when the central portion 13 is cemented, than it is otherwise. possible to get.
In another modification, the junction surfaces of the prisms can be covered with a semi-transparent layer of - / metal, such as for example silver, / platinum or gold, and both
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surfaces can be cemented together, for example using balsamic cement of a known type, which provides partial transmission and partial reflection. As a replacement, it is possible, instead of prisms, to use a metal grid, the bars of this grid being in the plane of separation of the surfaces of the prisms shown, the bars thus reflecting the light rays towards the surface 17 and the spaces between the bars transmitting light to the surface 16.
13 In plan, the central portion / will preferably be oval and not circular.
If one provides for the correction of the chromatic aberration in the lenses, each of the rear lenses 14 and 15 can only be similar to the other, but, so far / colored filters are employed to limit the wavelengths to be processed. by each rear lens it may sometimes be more advantageous to set each of the latter so that it only processes its own and limited range of colors, and to introduce a correction for the greatest refrangibility of the wavelengths, the shorter by setting the rear lens used for them with a less positive curvature than the lens used to process rays of less refrangibility.
In each case it is necessary to ensure that all the images are identical in dimensions, if special means are to be avoided in the subsequent use of the elementary images, otherwise the difference in dimensions is corrected in their subsequent use.
The front lens or combination of lenses can be cemented to and, if desired, become part of the prism system, and likewise each separate lens or rear lens combination can be cemented to and from. - come part of this system of prisms. In this case, the representation of Figure 1 also applies: but it should be understood that the spaces shown between the prisms and the lenses will be removed; In addition, one of the lenses or at least a component of one or each of the lenses can be executed in the block of which the prism itself is formed instead of being below.
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lying to this prism.
Obviously, the optical system as a whole cannot be adjusted for focus, and the necessary focal adjustment will be effected by the sole movement of the front lens or a component of that lens. In the illustration, the internal member of the front lens 10 is shown schematically as including a focusing carriage 20. ' An additional focus lens could still be employed, in which case the rear portion of the suit 10 can be considered to illustrate an additional lens.
When the entire front lens system is movable, the anterior and posterior elements of lens 10 are interconnected by some known form of frame embracing all the elements and retaining them in their correct relative positions.
In the system shown in FIG. 2, which is intended for performing work in three colors, the front lens or lens system 10, the rear lenses or lens systems 14 and 15, and their appropriate color filters, 18, 19 are used as pre-edenment. In addition, a third rear lens 21 is provided with its own appropriate filter, 22, through which the rays are directed onto a third sensitized surface, 23.
The light-dividing device employed in this system comprises a central mirror 24 inclined at an angle of 45 with respect to the main axis of the lens 10, so as to reflect light rays on the surface 17. There is provided a annular reflector 25, inclined in the opposite direction of reflector 27, to reflect light rays on the surface 23, and other light rays will pass through the gap or gap between the reflectors 24 and 25 on the surface 16. In each case, the group of light rays going to each of the rear lenses, 14, 15 and 21, will be oo-axial with the main axis of the front lens 10 and, therefore, there will be no parallax. The central mirror 24 will preferably be oval in shape, and the interior of the ring 25 may also be oval.
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It will easily be understood that instead of mirrors, prisms can be used, for example by placing two right prisms with their large faces in coincidence, as described above, and by silvering only a central location of oval shape before cementing the prisms, or by silvering only the outer edge, leaving a central and cementing hole, or by grinding part of the large faces of the rear prism before cementing, leaving an air space or vacuum suitably conformed to the 'before which full reflection will occur.
By dividing the beam in the manner previously described, the effect of unediaphragmation of the aperture of the optical system is obtained for each of the images formed so that a greater depth of focus is obtained with much less light. a- berrations.
It should be understood that the position of the final images produced by any of the devices previously described can be altered if necessary, by additional reflections or refractions of one or more split beams, before or after they penetrate the rear lens (s).
Appropriate color filters are arranged behind the rear lenses or between these lenses and the light reflecting prisms or surfaces.
If it is desired to bring the multiplicity of images into a plane so as to employ only a single sensitive surface, or for other reasons, additional reflecting surfaces may be provided, and each of the rear lenses may then be. led to correct different paths in the air or the glass of the rays which reach it.
In the case where the light division is such as to separate the marginal rays from the central rays, it may be advantageous to arrange the color filters in front of, or immediately behind, the front lens system, or between the lenses forming a similar system. Filters will be
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then arranged in the form of a central circle and one or more rings which surround the circle, the circle and the rings being dimensioned such that they allow only rays of the desired color to pass through the various rear lenses after they have passed through the device dividing the light.
In this case, effective diaphragmation of all or any section of the front lens is ensured by using black rings on the color filter.
Referring to fig, 3 which shows a device dividing the lumen of the prismatic type, similar to that shown in fig. 1, the two prisms 11 and 12 are in this case shown as comprising a clear central space 13, with the margin which surrounds this central space made shimmering, or metallically treated in any other way, or else provided with a air space or void between the neighboring surfaces of the prisms, in the manner already described. Two elements of the rear lens combination are shown at 14 and 15 as directly cemented to the surfaces of prisms 11 and 12, respectively.
This construction can be modified by cutting the lenses 14 and 15 as an integral part of the prism material, but it should be understood that the representation of Fig. 3 illustrates both methods; In this case, the rear lenses can be ground to form simple lenses without achromatic correction, in which case each of them will be set for the wavelength of light that the filter passes.
18 or 19 employed jointly with it.
In Fig. 3, the line indicating the circumference of the prism on which the lens protrudes, can also be taken to represent a light filter to be used in place of filters 18 and 19, each such filter being in this case cemented between the surface of the prism and the lens attached to it
The construction of FIG. 4 does not differ from that of FIG. 3 that because in this case the lenses 14 and 15 are placed in the ground recesses of the prisms and are cemented to them. 3, an element of the combination
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Its front lenses are shown as cemented to or built in one piece with the material of prism 11.
In fig. 5, four prisms 111, 112, 113 and 114 are used to constitute the device dividing the light. The four prisms are united by their smaller faces as indicated, the central part of this system, where the prisms meet, comprising, at 115, a reflecting surface, such as for example a silver surface. In a perpendicular plane there is provided a similar mirroring surface, but marginal or annular, 116, thus leaving an annular space through which a beam, or tube of light rays can pass between the two mirrored surfaces, in a direction oo -axial with the main axis of the front lens.
The front and rear lenses can be set according to either of the shapes previously described, although in the example shown in FIG. 5 the rear lenses are shown as arranged in recessed or recessed faces of the prisms with an air space or void between the neighboring surfaces of the lenses and prisms,
Note that the prism system, shown in fig 5, is optically similar to that shown in fig 2, as regards the way in which the different groups of light rays are processed and transmitted through their rear lenses.
An advantage of the present system is that the central ray brush is virtually diaphragm to a considerable extent, thereby obtaining an image which, when the device is used for photography, has a considerable depth of focus. The other image (s) (depending on whether a two or three color device is used) are received by a portion of the front lens which is closer to the edge of the latter than the central brush, and these images do not have the same depth of focus.
The filter associated with the central ray brush will be that of the resulting color for which it is essential to obtain a depth of focus
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considerable and precise or defined '* :, The images obtained by or projected through the other color filters must not have the same depth of focus because it is sufficient that one of the said images has a deep and very precise or defined focus ':
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Although the invention has been described in its application to the production of negative images on a surface or sensitive surfaces, the system can also be applied, with the necessary modifications in lenses or lens systems intended. to project positive images established with the help of said negatives, with a view to superimposing them on a screen for the formation of a single image In this case, the positive images will be projected through a series of colored images or complementarily - either to the color filters of the series of filters through which the negative images are executed, or the positives themselves are suitably colored.
The invention can also be applied to other optical uses in addition to those defined above.
CLAIMS
EMI11.1
1.- An optical system comprising in combination a front lens, a number of rear lenses and a light dividing device, interposed between the front and rear lenses, such that the light rays are divided without parallax: 2 "- An optical system comprising in combination a front lens, a number of rear lenses, and a light dividing device, interposed between the front and rear lenses, such that each component of the light dividing device processes a group of light rays oo-axial with respect to the main axis of the front lens.
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