Système optique pour vérifier la mise au point d'une image formée par un objectif. La présente invention concerne un système optique pour vérifier la mise au point d'uxie image formée par un objectif.
L'invention est basée sur le principe connu de l'égalité entre elles des images se formant respectivement. sur le plan nodal antérieur et sur le plan nodal postérieur d'un système optique; partant, si un observateur situé du côté du plan nodal postérieur d'un système optique regarde un objet., par exemple une image formée par un objectif, à travers le dit système optique, il voit l'objet tel qu'il est, sans aucune déformation, seulement si l'objet se trouve sur le plan nodal antérieur du sys tème optique.
Si, par contre, l'objet ne se trouve pas sur le plan nodal antérieur du système optique, l'observateur en voit une image déformée, cette déformation étant plus évidente ou moins évidente, à parité d'écarte ment de l'objet observé dudit plan nodal anté rieur, selon la. sensibilité du système optique employé pour l'observation.
Si le système optique à travers lequel. l'observateur regarde est une lentille cylin drique, convergente ou divergente, lorsque l'objet observé ne se trouve pas sur le plan nodal antérieur de la lentille, l'observateur en voit une image non seulement déformée quant aux dimensions, mais aussi tournée.> par rapport à la direction de ].'objet dans l'espace.
En utilisant ce phénomène, l'invention a pour objet un système optique pour vérifier la mise au point d'une image formée par un objectif, ledit. système optique comprenant au moins une lentille cylindrique destinée être placée de façon qu'au moins une partie de l'image soit. visible seulement à travers la lentille cylindrique; le plan de mise au point est le plan nodal antérieur de la lentille et, par conséquent, ce plan doit être marqué ma tériellement d'une manière exacte.
Lorsque dans un système optique selon l'invention on emploie deux ou plusieurs len tilles cylindriques, les .lentilles doivent être disposées avec leurs plans nodaux antérieurs placés sur le même plan géométrique. Lorsque la lentille ou les lentilles cylindriques occu pent seulement une partie de la surface de l'image, on préfère combiner la lentille ou les lentilles cylindriques avec un verre dépoli dont. la surface dépolie est placée sur le même plan géométrique que le plan nodal antérieur de la, lentille ou les plans nodaux antérieurs des lentilles.
Pour l'usage pratique du système optique selon l'invention, lorsque la lentille cylindri que n'est pas combinée avec un verre dépoli, le plan nodal antérieur de la lentille doit être marqué matériellement sur la lentille même ou bien sur sa monture.
L'association de la lentille cylindrique ou clés lentilles cylindriques avec un écran ren dant visibles les parties d'image au dehors de la. lentille ou des lentilles, n'est aucunement essentielle. La rotation clé l'image observée à travers une lentille cylindrique, qui a lieu si ladite image ne se trouve pas sur le plan no dal antérieur de la lentille, est un phénomène propre et exclusif de la lentille elle-même. Le restant. de l'image qui apparaît sur le verre dépoli au dehors de la partie comprise dans le champ de la lentille cylindrique sert. seulement comme repérage et met en évidence la déviation produite par la lentille, si l'image n'est pas au point.
Pour ce motif d'utilité pratique, et non pas à. litre limitatif, les formes d'exécution de l'invention qui seront décrites sont des formes où les lentilles cylin driques sont combinées avec un verre dépoli.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, cieux formes d'exécution de l'objet. de l'invention.
La fi-. 1 montre une forme d'exécution employant une lentille cylindrique conv er- gente appliquée sur une face d'un verre dé poli.
La fi-. ? montre une forme d'exécution on. l'on utilise une lentille cylindrique composée, dont les éléments composants sont appliqués, l'un sur une face et l'autre sur la face oppo sée d'un verre dépoli.
Se référant à. la fig. 1, 1 est un verre dont, la face 2 est dépolie, tandis que 3 est une len tille cylindrique dont le plan nodal antérieur coïncide avec la. surface 2.
Se référant à la fig. \?, le verre dépoli est indiqué par 1', et sa surface dépolie par ?'. 3' et 3" sont deux éléments de lentille cylin drique calculés, quant à leurs rayons de ,cour- bure, épaisseur et indice de réfraction du ma tériel dont ils sont formés, de façon telle que le plan nodal antérieur de l'ensemble formé par lesdits éléments et le verre interposé coïn- eide avec le plan de la surface dépolie '?' du verre.
On décrira maintenant la manière d'opé rer avec un des systèmes optiques décrits pour mettre au point l'image formée par un objec tif d'un appareil photographique ou cinéma tographique, ce système optique étant appli qué dans l'appareil avec ou sans le verre clé- poli habituel.
Lorsqu'on regarde l'image à travers le sys tème optique, si le plan focal de l'objectif ne ,coïncide pas avec le plan nodal antérieur du système optique, l'image apparaîtra avec ses lignes dans une direction différente de celle que les lignes correspondantes de l'objet à photographier ont. dans l'espace; si limage n'est que partiellement comprise dans le champ de la. lentille cylindrique et si celle-ci est. combinée avec un verre dépoli, sa partie vue à travers la lentille cylindrique ne coïnci dera. pas avec le restant de l'image.
Si l'on manceuv re maintenant le dispositif de mise au point de l'appareil photographique ou ci nématographique, au fur et à mesure que l'erreur de mise au point diminue, la partie d'image vue à travers la lentille cylindrique tourne de façon à se rapprocher de la coïn cidence avec le restant de l'image, la parfaite coïncidence étant atteinte lorsque l'image est parfaitement au point.
Pour rendre ce phénomène encore plus évident, il convient de disposer la lentille cy lindrique avec son axe géométrique oblique par rapport aux directions verticale et hori zontale de l'image, parce que dans ce ,cas les lignes verticales de l'objet. dont on observe l'image apparaîtront obliques dans leurs par ties comprises clans le champ de la lentille cylindrique si l'image n'est pas au point, leur obliquité se réduisant jtis < lul"à s'annuler au fur et à mesure que l'on se rapproche et que 1-'on atteint la. condition (le mise au point exacte.
Or, l'oeil humain perçoit avec une exactitude remarquable si une ligne qui de vrait être verticale ne l'est pas.
Une autre mesure utile consiste à placer deux lentilles cylindriques juxtaposées avec leurs axes géométriques parallèles entre eux et obliques par rapport aux directions verti cale et horizontale de l'image. Ainsi, si l'image n'est pas au point, ses lignes verticales et horizontales apparaîtront interrompues deux fois.
On a déjà dit qu'il n'est pas indispensable que le système selon l'invention comprenne un verre dépoli. On peut réaliser un dispositif optique selon l'invention comme une unité en soi, qui est disposée avec son plan nodal anté rieur coïncidant avec le plan géométrique sur lequel l'image doit être mise au point.
Optical system for checking the focus of an image formed by a lens. The present invention relates to an optical system for checking the focus of an image formed by a lens.
The invention is based on the known principle of the equality between them of the images forming respectively. on the anterior nodal plane and on the posterior nodal plane of an optical system; therefore, if an observer located on the posterior nodal plane side of an optical system looks at an object, for example an image formed by a lens, through said optical system, he sees the object as it is, without no distortion, only if the object is on the anterior nodal plane of the optical system.
If, on the other hand, the object is not on the anterior nodal plane of the optical system, the observer sees a distorted image of it, this deformation being more obvious or less obvious, at parity of distance from the observed object of said anterior nodal plane, according to. sensitivity of the optical system used for observation.
If the optical system through which. the observer looking at is a cylindrical lens, converging or diverging, when the observed object is not on the anterior nodal plane of the lens, the observer sees an image not only distorted as to dimensions, but also rotated. > with respect to the direction of]. 'object in space.
Using this phenomenon, the object of the invention is an optical system for checking the focus of an image formed by an objective, said lens. optical system comprising at least one cylindrical lens intended to be placed so that at least part of the image is. visible only through the cylindrical lens; the focus plane is the anterior nodal plane of the lens and therefore this plane must be marked materially in an exact manner.
When two or more cylindrical lenses are used in an optical system according to the invention, the lenses must be arranged with their anterior nodal planes placed on the same geometric plane. When the lens or cylindrical lenses occupy only part of the image surface, it is preferred to combine the lens or cylindrical lenses with a frosted glass. the frosted surface is placed on the same geometric plane as the anterior nodal plane of the lens or the anterior nodal planes of the lenses.
For the practical use of the optical system according to the invention, when the cylindrical lens is not combined with a ground glass, the anterior nodal plane of the lens must be marked materially on the lens itself or else on its frame.
The association of the cylindrical lens or key cylindrical lenses with a screen making visible the image parts outside the. lens or lenses, is by no means essential. The rotation of the image observed through a cylindrical lens, which takes place if the said image is not on the anterior no dal plane of the lens, is a phenomenon specific and exclusive of the lens itself. The remaining. of the image that appears on the ground glass outside the part included in the field of the cylindrical lens is used. only as registration and highlights the deviation produced by the lens, if the image is not in focus.
For this reason of practical utility, and not to. liter limit, the embodiments of the invention which will be described are forms where the cylindrical lenses are combined with a frosted glass.
The accompanying drawing shows, by way of example, these embodiments of the object. of the invention.
The fi-. 1 shows an embodiment employing a suitable cylindrical lens applied to one side of de-polished glass.
The fi-. ? shows an on execution. a cylindrical compound lens is used, the component elements of which are applied, one on one side and the other on the opposite side of a frosted glass.
In reference to. fig. 1, 1 is a glass whose face 2 is frosted, while 3 is a cylindrical lenille whose anterior nodal plane coincides with the. surface 2.
Referring to fig. \ ?, frosted glass is indicated by 1 ', and its frosted surface by?'. 3 'and 3 "are two cylindrical lens elements calculated, as to their radii of curvature, thickness and refractive index of the material of which they are formed, such that the anterior nodal plane of the formed assembly by said elements and the interposed glass coincides with the plane of the frosted surface '?' glass.
We will now describe the manner of operating with one of the optical systems described for focusing the image formed by an objective of a photographic camera or graphic cinema, this optical system being applied in the apparatus with or without the lens. usual key- polished glass.
When looking at the image through the optical system, if the focal plane of the lens does not coincide with the anterior nodal plane of the optical system, the image will appear with its lines in a different direction than the corresponding lines of the object to be photographed have. in the space; if the image is only partially included in the field of the. cylindrical lens and if the latter is. combined with a frosted glass, its part seen through the cylindrical lens will not stick. not with the rest of the image.
If the focusing device of the photographic or cinematographic camera is now operated, as the focusing error decreases, the image portion seen through the cylindrical lens rotates by. so as to get closer to the coincidence with the rest of the image, the perfect coincidence being reached when the image is perfectly in focus.
To make this phenomenon even more evident, it is advisable to arrange the cylindrical lens with its geometric axis oblique with respect to the vertical and horizontal directions of the image, because in this case the vertical lines of the object. the image of which is observed will appear oblique in their parts included in the field of the cylindrical lens if the image is not in focus, their obliquity reducing jtis <lul "to cancel out as the 'we get closer and 1-' we reach the condition (the exact focus.
However, the human eye perceives with remarkable accuracy if a line which should be vertical is not.
Another useful measure consists in placing two cylindrical lenses juxtaposed with their geometric axes parallel to each other and oblique with respect to the vertical and horizontal directions of the image. So if the image is out of focus, its vertical and horizontal lines will appear broken twice.
It has already been said that it is not essential for the system according to the invention to include a ground glass. An optical device according to the invention can be produced as a unit in itself, which is arranged with its anterior nodal plane coinciding with the geometric plane on which the image is to be focused.