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PLAQUE DE MESURE OU DE MISE AU POINT POUR INSTRUMENTS D'OPTIQUE .
La présente invention est relative à une plaque de mesure ou de mise au point destinée aux instruments d'optique.
L'invention a pour objet de permettre la mise au point d'une image entièrement nette dans les instru- ments d'optique tels que les appareils de prise de vues et de projection photographiques et cinématographiques, les appareils spectraux, les épidiascopes, les micros- copes, les télémètres, etc... Elle permet en outre une mise au point précise de l'image projetée dans les appa- reils de projection.
L'invention est applicable dans tous les domai- nes de l'optique où il est désirable de déterminer
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exactement le plan d'une image réelle, qui peut d'ail- leurs être une image intermédiaire.
L'invention réside dans le fait qu'une plaque de mise au point recevant une image dans au moins deux plans est placée sur le chemin des rayons, dans une position telle que le plan de netteté optimum, c'est-- -dire le plan de mise au point, est situé entre les plans des images reçues.
Dans les appareils de projection, le dispositif est établi de telle sorte que le plan de l'objet occupe une position intermédiaire entre les plans de la plaque de mise au point, d'une façon correspondant à l'interver- sion des rôles de la chambre à objet et de la chambre à image.
La plaque de mesure ou de mise au point elle- même est établie de telle sorte qu'elle présente deux plans parallèles qui sont subdivisés soit en zones in- dividuelles dépolies d'une façon alternante et consti- tuant une sorte de trame ou grille, soit en images élé- mentaires disposées d'une façon correspondante, zones ou images dont les lignes de séparation peuvent être par- ticulièrement mises en évidence,
Suivant l'invention, on peut constituer les zones de grille ou de trame qui sont formées de cette manière sur les deux surfaces de la plaque de mesure de telle façon que les lignes:de démarcation des zones de grille ou de trame soient disposées légèrement à recou- vrement .
Les plaques de mesure destinées à des instru- ments d'optique de faible foyer sont relativement très minces,. Il est par conséquent très difficile de dépolir
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ces plaques sur les deux faces. L'invention édarte aussi cette difficulté en constituant la plaque de me- sure en deux pièces par des plaques plan-parallèles disposées de telle sorte que les surfaces dépolies soient-tournées L'une vers l'autre, de sorte que le plan de mise au point est situé dans la pellicule dtai existant entre les surfaces dépolies. En vue de l'ap- plication de l'invention à des systèmes optiques de distance focale variable, on peut rendre réglable la distance qui sépare les deux pièces de la plaque de mesure.
Le dépolissage de la plaque ou de ses éléments peut être réalisé de toute manière appropriée, par exemple par morsure, meulage, sablage au sable de quartz ou à l'émeri, etc... Le dépolissage peut'aussi présenter des structures différentes dans les deux plans. De même, on peut appliquer des couches dépolies faites d'é- mulsions appropriées. Des résines artificielles trans- parentes et des verres à action de filtre peuvent aussi être utilisés.
.Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin annexé, dans lequel : La fige I représente schématiquement la disposition de. la plaque de mise au point sur le chemin des rayons d'un système optique.
La fig. 2 est une vue de face de cette plaque.
La fig. 3 est une coupe par la ligne A-B ( fig. 2 ) .
La figé 4 représenteschématiquement la disposition de la plaque de mise au point sur le chemin des rayons d'un appareil de protection.
La fige 5 représente, par une vue en plan, un autre mode
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de réalisation de la plaque de mise au point suivant l'invention.
Les figs. 6 et 7 sont deux autres exemples de réalisa- tion représentés par des vues analogues à la fig. 5.
La fig. 8 est une coupe par la ligne IV-IV de la fig. 5.
La fig. 9 est une coupe à plus grande échelle d'une plaque composée d'éléments plan-parallèles re- présentés à une certaine distance l'un de l'au- tre.
La fig. 10 est une vue perspective d'une plaque à objet.
Les figs. 11 et 12 représentent respectivement, par une vue en élévation et une coupe une réalisa- tion modifiée du disque de mise au point.
Sur la fig. I a désigne l@objet dont une ima- ge doit être formée, b un système optique quelconque, c u.n des rayons du faisceau principal et .9.: la plaque de mise au point suivant l'invention, e est la distance focale du système optique]2,. On voit que si une des surfaces de la plaque de mise au point d était située exactement dans le plan de mise au point E-E', on ob- tiendrait une image très nette a' de l'objet. Cette mise au point est toutefois toujours très difficile par- ce que l'oeil humain ne possède pas à un degré suffisant le pouvoir de se rappeler les différentes nettetés que possèdent les images observées les unes à la suite des .autres au cours de la mise au point.
L'invention propose par conséquent de constituer sur la plaque de mise au point d deux plans de mesure d@ d" qui sont séparés l'un de l'autre d'une faible distance! ( fig. 3 ). Sur ces plans d', d" sont par conséquent projetées des images a"
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et a"' de l'objet a qui, étant donné qu'elles ne 'sont pas exactement situées dans le plan de mise au point
E-E', sont floues. On peut toutefois régler le systè- me optique b de telle manière que les images a" et a"' àoient floues au même degré, ce qui définit exactement la position du plan de mise au point E-E', de sorte que, si la couche photosensible est convenablement située, on obtiendra une image du maximum de netteté.
Le plan de mise au point afférent à cette image réelle de netteté maximum se trouve donc entre les plans d' et d". l'our permettre une comparaison aussi régulière que possible des nettetés des images sur les plans d' et d", la plaque de' mise au point est de préférence établie de façon à recevoir des zônes élémentaires dépolies de fa- çon alternante et en forme de trame ou des images partiel- les disposées d'une manière correspondante, dont les lignes de séparation peuvent être particulièrement mises en évidence. Une telle disposition sera appliquée ci- après au sujet des figs. 5 à 10. On voit sur ces figures que les plaques de mesure ou de mise au point présentent un système de dépolissage 1, l' en forme de trame ou de grille qui alterne sur les faces avant et arrière de la plaque.
La forme des surfaces de la trame est quelconque.
Des surfaces peuvent être en forme de bande et être dis- posées en forme de croix ou concentriquement. Un exem- ple de réalisation de cette dernière disposition est donné par la fig. 7.
Il estrecommandable de faire en sorte que les diverses surfaces de comparaison en forme de grille 1, 1' soient légèrement disposées à recouvrement, l'une par rapport à l'autre, de façon qu'on obtienne l'image optique
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d'une ligne de séparation lorsqu'on la regarde à travers la plaque. Le recouvrement a été représenté en et g' sur la fig. 9. Bien entendu, les lignes de séparation peuvent être appliquées d'une manière indépendante sur les plaques de mesure.
La fig. 4 représente schématiquement l'applica- tion d'une plaque de mise au point suivant l'invention aux appareils de projection. 6 désigne la source de lumière, par exemple une lampe à arc, 7 le condensateur, 8 l'objectif, 9 l'écran de projection. Un des rayons principaux est indiqué en 11.
Si la plaque de mise au point est destinée à être utilisée comme ùbjet dans un tel système optique, au lieu de prévoir sur les deux plans des zônes élémen- taires disposées alternativement en forme de grille, on dispose sur ces plans des images partielles ou d'autres marques 4, 4', comme il ressort de la fig. 10.
On dispose et règle la plaque de mise au point 12 dans le plan de l'objet ou au voisinage de ce plan et sur le trajet des rayons de telle manière que le plan F-F' de netteté maximum soit situé entre les images partielles 4, 4' ( voit fig, 10 ) qui se trouvent sur la plaque de mise au point. Des reproductions des images partielles 4, 4' sont par=suite projetées sur l'écran de projection 9, et chacune de ces reproductions est en soi floue. Si après un réglage convenable de la plaque 12, toutes les reproductions des images partielles 4, 4' projetées sur l'écran de projection présentent le même de- gré de flou, le plan de mise au point correct F-F' qui of- fre le maximum de netteté se trouve déterminé.
C'est dans le plan F-F' qu'il faut alors disposer 7.'objet,dispositif,
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film, etc... à projeter, afin que l'image projetée sur l'écran de projection 9 possède la plus grande netteté. possible.
Dans le cas de petites distances focales, il est. nécessaire de prévoir des plaques assez mindes. Le dépolissage de plaques minces sur les deux faces présen- te toutefois des difficultés de montage et un risque de rupture. Suivant l'invention, on envisage par conséquent de constituer en pareils cas la plaque de mesure par deux éléments 3, 3', c'est-à-dire de diviser en quelque sorte la plaque complète en deux éléments. Les surfaces tra- mées peuvent alors être appliquées d'un àeul côté sans difficulté. Dans ces conditions, si l'on dispose les deux éléments avec les faces tramées tournées l'une vers l'autre, comme cela est représenté sur la fig. 9, on obtient entre ces faces une distance qui correspondra l'épaisseur de la mince couche d'air h qui les sépare.
C'est à l'intérieur de cette mince couche d'air que se @ trouve le plan dans lequel il faudra ultérieurement pla- cer le plan d'enregistrement ou de réception photogra- phique ( couche photosensible ) pour obtenir une image possédant le maximum de netteté. Cette disposition offre en outre la possibilité de permettre l'utilisation de la plaque de mise au point pour différentes distances focales étant donné que l'épaisseur de la couche d'air h, c'est- à-dire la distance qui sépare les deux éléments de plaque 3, 3' l'un de l'autre, est variable et réglable.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on peut prévoir sur la présente plaque de mise au point, une ou plusieurs faces supplémentaires, qui sont situées entre les faces extrêmes de la plaque. Les
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figs. 11 et 12 représentent une disposition de ce genre.
Deux plaques 13 et L3', en verre ou matière analogue, de même épaisseur, sont collées l'une sur l'autre et pré- sentent des éléments de surface dépolis 14, 14' décalés les uns par rapport aux autres, de la même façon que les surfaces dépolies 1 et l' de la fige 8. Les plaques 13 et 13' on.± des formes différentes de façon que des seg- ments supérieur 15 et inférieur 15', qui sont de préfé- rence également dépolis, restent exposés sur la plaque la plus grande 13.
Les surfaces 15 et 15' constituées de cette manière sont situées dans le plan de netteté maximum dans lequel, comme par exemple dans les appareils de projec- tion, la couche photosensible ou élément analogue doit être disposé, lorsque la mise au point de l'instrument d'optique est terminée et que la plaque de mise au point 13, 13' a été enlevée. Si les segments 15 et 15' sont aussi dépolis, ils facilitent une mise au point ptéalable et approximative du système optique. A cet effet, on effectue d'abord la mise au point dudit système en for- mant d'abord une image de netteté approximative sur les segments 15 et 15', la mise au point précise finale étant effectuée ensuite par la comparaison des degrés de nette- té des surfaces 14 et 14'.
On voit qu'un dispositif analogue à celui des figs. 11 et 12 peut aussi être utilisé pour les appa- reils de projection. Dans ce cas, on substitue aux surfa- ces dépolies 14, 14' des images élémentaires transparen- tes analogues 4 celles de la fig. 1 .
Les surfaces dépolies 1, l', d; d", 14, 14' peuvent être établies de toute manière appropriée, par
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exemple par morsure ou par application d'une émulsion matte ou à effet de dépoli spéciale. Des résines artificielles transparentes ou des verres à effet de filtre peuvent aussi être utilisés pour établir les plaques de mise au point.
Etant donné que les surfaces dépolies prévues entre les deux plans parallèles occasionnent des phénomènes de réfraction, il peut être nécessaire de les corriger. Suivant l'invention, on effectue cette correction en donnant aux surfaces dépolies différentes textures, par exemple, des grains différents, ou dans le cas d'émulsions, différentes grosseurs de grains d'argent ou différentes graduation, de façon à assurer l'impression d'une image unitaire.
Les plaques de mesure ou de mise au point suivant l'invention sont avantageusement applicables dans tous les cas ou, dans des instruments d'optique, on a .besoin d'une mise au point précise de l'image réelle.
Une plaque de mise au point établie suivant l'invention est susceptible d'être utilisée dans des instruments d'optique quelconques. On peut, en particulier, utiliser un élément de ce genre dans le plan d'image intermédiaire situé devant un oculaire, en vue de la mesure de la distance. De même, dans les appareils de projection, on peut, à l'aide de la plaque de mise au point, effectuer la mise en coincidence du plan de l'écran de projection avec le plan de netteté maximum de l'image.
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MEASURING OR FOCUSING PLATE FOR OPTICAL INSTRUMENTS.
The present invention relates to a measuring or focusing plate intended for optical instruments.
The object of the invention is to allow the development of an entirely sharp image in optical instruments such as photographic and cinematographic cameras and projection devices, spectral devices, epidiascopes, microphones. - copes, rangefinders, etc. It also enables precise focusing of the image projected in projection devices.
The invention is applicable in all fields of optics where it is desirable to determine
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exactly the plane of a real image, which can moreover be an intermediate image.
The invention resides in the fact that a focusing plate receiving an image in at least two planes is placed on the ray path, in a position such that the optimum sharpness plane, that is to say the focus plane, is located between the planes of the received images.
In projection devices, the device is set up so that the plane of the object occupies an intermediate position between the planes of the focusing plate, in a manner corresponding to the reversal of the roles of the object. object chamber and image chamber.
The measuring or focusing plate itself is established in such a way that it presents two parallel planes which are subdivided either into individual zones frosted in an alternating manner and constituting a kind of grid or grid, either in elementary images arranged in a corresponding way, zones or images of which the lines of separation can be particularly highlighted,
According to the invention, it is possible to constitute the grid or frame zones which are formed in this way on the two surfaces of the measuring plate in such a way that the lines of demarcation of the grid or frame zones are arranged slightly apart. recovery.
Measuring plates for low focus optical instruments are relatively very thin. It is therefore very difficult to roughen
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these plates on both sides. The invention also alleviates this difficulty by constituting the measuring plate in two parts by plane-parallel plates arranged so that the frosted surfaces are turned towards one another, so that the plane of alignment at the point is located in the dtai film existing between the frosted surfaces. In view of the application of the invention to optical systems of variable focal length, the distance which separates the two parts of the measuring plate can be made adjustable.
The roughening of the plate or of its elements can be carried out in any suitable manner, for example by biting, grinding, sandblasting with quartz sand or with emery, etc. The roughening can also present different structures in the two shots. Likewise, frosted layers made of suitable emulsions can be applied. Transparent artificial resins and filtering glasses can also be used.
.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, in which: Fig I schematically represents the arrangement of. the focusing plate on the ray path of an optical system.
Fig. 2 is a front view of this plate.
Fig. 3 is a section through line A-B (fig. 2).
Fig. 4 schematically represents the arrangement of the focusing plate on the path of the rays of a protective device.
Fig. 5 represents, by a plan view, another mode
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for producing the focusing plate according to the invention.
Figs. 6 and 7 are two other exemplary embodiments represented by views similar to FIG. 5.
Fig. 8 is a section taken along the line IV-IV of FIG. 5.
Fig. 9 is a section on a larger scale of a plate made up of planar-parallel elements shown at a certain distance from each other.
Fig. 10 is a perspective view of an object plate.
Figs. 11 and 12 show respectively, in elevation view and in section, a modified embodiment of the focusing disc.
In fig. I a designates the object of which an image is to be formed, b any optical system, c one of the rays of the main beam and .9 .: the focusing plate according to the invention, e is the focal length of the optical system] 2 ,. It can be seen that if one of the surfaces of the focusing plate d were located exactly in the focusing plane E-E ', a very sharp image a' of the object would be obtained. This focusing is, however, always very difficult because the human eye does not possess to a sufficient degree the power to remember the different sharpnesses possessed by the images observed one after the other during the setting. on point.
The invention therefore proposes to constitute on the focusing plate two measuring planes d @ d "which are separated from each other by a small distance! (Fig. 3). On these planes d ', d "are therefore projected images a"
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and a "'of the object a which, since they are not' exactly located in the plane of focus
E-E ', are blurry. However, the optical system b can be adjusted in such a way that the images a "and a" 'are blurred to the same degree, which exactly defines the position of the focusing plane E-E', so that, if the photosensitive layer is suitably located, an image of maximum sharpness will be obtained.
The focusing plane relating to this real image of maximum sharpness is therefore located between the d 'and d "planes. In order to allow as regular a comparison as possible of the sharpness of the images on the d' and d" planes, the focusing plate is preferably set up so as to receive alternately frosted and raster-shaped elementary areas or correspondingly arranged partial images, the dividing lines of which can be particularly set. in evidence. Such an arrangement will be applied below with regard to FIGS. 5 to 10. It can be seen in these figures that the measuring or focusing plates have an etching system 1, l 'in the form of a frame or grid which alternates on the front and rear faces of the plate.
The shape of the surfaces of the screen is arbitrary.
Surfaces may be strip-shaped and be arranged crosswise or concentrically. An exemplary embodiment of the latter arrangement is given in FIG. 7.
It is advisable to arrange that the various grid-shaped comparison surfaces 1, 1 'are slightly overlapped with each other so that the optical image is obtained.
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of a dividing line when viewed through the plate. The covering has been shown at and g 'in FIG. 9. Of course, the separation lines can be applied independently on the measuring plates.
Fig. 4 schematically shows the application of a focusing plate according to the invention to projection devices. 6 designates the light source, for example an arc lamp, 7 the condenser, 8 the objective, 9 the projection screen. One of the main radii is indicated at 11.
If the focusing plate is intended to be used as an object in such an optical system, instead of providing elemental zones on the two planes alternately arranged in the form of a grid, partial images or images are placed on these planes. 'other brands 4, 4', as shown in fig. 10.
The focusing plate 12 is placed and adjusted in the plane of the object or in the vicinity of this plane and on the path of the rays in such a way that the plane FF 'of maximum sharpness is situated between the partial images 4, 4 '(see fig, 10) which are on the focusing plate. Reproductions of the partial images 4, 4 'are therefore projected onto the projection screen 9, and each of these reproductions is inherently blurry. If after a suitable adjustment of the plate 12, all the reproductions of the partial images 4, 4 'projected on the projection screen show the same degree of blur, the correct focusing plane FF' which offers the maximum sharpness is determined.
The object, device,
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film, etc ... to be projected, so that the image projected on the projection screen 9 has the greatest sharpness. possible.
In the case of small focal lengths it is. necessary to provide fairly thin plates. The roughening of thin plates on both sides, however, presents assembly difficulties and a risk of breakage. According to the invention, it is therefore envisaged in such cases to constitute the measuring plate by two elements 3, 3 ', that is to say to divide in a way the complete plate into two elements. The traced surfaces can then be applied from one side without difficulty. Under these conditions, if the two elements are placed with the screen faces turned towards each other, as shown in FIG. 9, a distance is obtained between these faces which will correspond to the thickness of the thin layer of air h which separates them.
It is inside this thin layer of air that is found the plane in which the recording or photographic reception plane (photosensitive layer) must subsequently be placed in order to obtain an image with the maximum. of sharpness. This arrangement also offers the possibility of allowing the use of the focusing plate for different focal distances given that the thickness of the air layer h, that is to say the distance which separates the two plate elements 3, 3 'from each other, is variable and adjustable.
In a particular embodiment of the invention, one or more additional faces can be provided on the present focusing plate, which are located between the end faces of the plate. The
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figs. 11 and 12 represent such a provision.
Two plates 13 and L3 ', made of glass or the like, of the same thickness, are glued one on the other and have frosted surface elements 14, 14' offset with respect to each other, of the same so that the frosted surfaces 1 and 1 'of the pin 8. The plates 13 and 13' have different shapes so that upper 15 and lower 15 'segments, which are preferably also frosted, remain. exposed on the largest plate 13.
The surfaces 15 and 15 'formed in this way lie in the plane of maximum sharpness in which, as for example in projection devices, the photosensitive layer or the like is to be disposed, when the focus of the lens is to be placed. optical instrument is completed and the focus plate 13, 13 'has been removed. While segments 15 and 15 'are also frosted, they facilitate smooth and coarse focusing of the optical system. To this end, the said system is first brought into focus by first forming an image of approximate sharpness on segments 15 and 15 ', the final precise focusing then being effected by comparing the degrees of sharpness. cleanliness of surfaces 14 and 14 '.
It can be seen that a device similar to that of FIGS. 11 and 12 can also be used for projection devices. In this case, the frosted surfaces 14, 14 'are replaced by transparent elementary images similar to those of FIG. 1.
The frosted surfaces 1, l ', d; d ", 14, 14 'can be established in any suitable manner, for
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for example by biting or by applying a matt emulsion or special frost effect. Transparent artificial resins or filter glasses can also be used to establish the focus plates.
Since the frosted surfaces provided between the two parallel planes cause refraction phenomena, it may be necessary to correct them. According to the invention, this correction is carried out by giving the frosted surfaces different textures, for example, different grains, or in the case of emulsions, different sizes of silver grains or different graduation, so as to ensure the impression. of a unitary image.
The measuring or focusing plates according to the invention are advantageously applicable in all cases where, in optical instruments, there is a need for precise focusing of the real image.
A focusing plate established according to the invention can be used in any optical instruments. One can, in particular, use an element of this type in the intermediate image plane located in front of an eyepiece, with a view to measuring the distance. Likewise, in projection devices, it is possible, using the focusing plate, to bring the plane of the projection screen into coincidence with the plane of maximum sharpness of the image.