CH313807A - Anamorphotisches Vorsatzlinsensystem - Google Patents

Description

      Anamorphotisches        Vorsatzlinsensystem       Die vorliegende     Erfindung    betrifft ein       afokales        Vorsatzlinsensystem,    das     im        Abbil-          clungsstrahlengang    eines     photographischen     Objektivs auf der Seite der längeren Schnitt  weite desselben     angeordnet    ist und zur     Erzie-          htng    einer in allen Bildpunkten scharfen Ab  bildung eines     Gegenstandes    in die Bildebene  des Gesamtsystems dient, derart,

   dass     die    li  neare     Vergrösserung    in zwei zueinander senk  rechten Durchmessern der Bildebene verschie  den ist. Eine derartige Abbildung bezeichnet  man     als        anamorphotische    Abbildung.  



  Die     Erzeugung        derartiger    Abbildungen  hat für manche technische Zwecke, insbeson  dere für die Kinotechnik, zur     Erzeugung     eines     raumbildartiben    Effektes bei der     Bild-          i"#iedergabe    auf der Projektionsleinwand  neuerdings ein     erhebliches        Interesse    gefun  den.

   Dabei     wird    ein     Vorsatzlinsensystem    in  Verbindung mit photographischen Objektiven  sowohl für die     Filmbildaufnahme    als auch  für die     Filmbildwiedergabe    benutzt, das       afokal        oder    nahezu     afokal    ist und eine       a.na.morphotische    Wirkung hat.

   Mit Hilfe der  artiger Systeme soll bei der Aufnahme das  Bild in seiner horizontalen     Ausdehnung    zu  sammengedrückt werden und die Wiedergabe  durch ein     Projektionssystem    mit     einem    eben  solchen Vorsatzsystem erfolgen,     das    seinerseits  die Aufgabe hat, das Projektionsbild wieder  im ursprünglichen     Seitenverhältnis    wieder-    zugeben.

   Durch die     Anwendung    dieser kine  matographischen Aufnahme- und Wiedergabe  technik ist es möglich, auf dem üblichen     Film-          format    Bilder     unterzubringen,    bei .denen das  Verhältnis von Bildbreite zu     Bildhöhe    grösser  ist,     als    es dem üblichen Bildformat entspricht.

    Die damit erhaltenen     Projektionsbilder    auf  der Leinwand sind dazu bestimmt, eine  bessere Illusion von räumlichen Bildern     zu          vermitteln,    als dies bei ,den bisher üblichen  Bildformaten vom Verhältnis von etwa 3 : 4  der Fall ist.     Wünschenswert    ist es dabei, auf  diese Weise     Bilddehnungen    in der Horizon  taldimension     iun    den Faktor 1,5 bis 2     7,u-'er-          zielen.     



  Zur Lösung dieser Aufgabe     sind    Vorsatz  systeme bekanntgeworden, .die aus einem dem  Objektiv     benachbarten    Glied mit positiver zy  lindrischer Brechkraft     und    einem von diesem  durch einen Luftraum getrennten Glied mit  negativer     zylindrischer    Brechkraft bestehen,  wobei die Zylinderachsen dieser Glieder par  allel     zueinander    sind.

   Die Zylinderachsen der  beiden Glieder des Vorsatzsystems liegen da  bei in vertikalen Ebenen, so     da.ss    das System  in der Horizontalebene die Brennweite des  Aufnahme- bzw.     Wiedergabeobjektivs    verklei  nert, während in der Vertikalebene die Brenn  weite unverändert bleibt, .das heisst     _    in der  Horizontalebene     wird    eine Veränderung des  Abbildungsmassstabes bewirkt, während in      der Vertikalebene der Abbildungsmassstab  unverändert bleibt.  



  Die bisher bekanntgewordenen Objektive  dieser Art bestehen aus mindestens fünf Lin  sen, wobei das zerstreuende Glied aus drei  Linsen zusammengesetzt ist. Trotz der Linsen  zahl und     Anordnung    dieser     bekannten    Sy  steme lässt die Abbildungsgüte vor allem hin  sichtlich Koma     und    Verzeichnung zu wün  schen übrig.  



  Gegenstand der Erfindung ist ein     afokales          Vorsatzlinsensystem,    das es in bekannter  Weise auch ermöglicht, eine Abbildung in  endlicher Entfernung durchzuführen, wobei  mittels Verstellung der Glieder dem System  in bekannter Weise eine -endliche Brennweite  gegeben wird, so     dass    es als nahezu     afokales     System verwendet werden kann. Das erfin  dungsgemässe System findet vorzugsweise für  geringe     anamorphotische    Dehnungen, etwa  um .den Faktor 1,5, Anwendung, und weist  bei Verwendung von vier Linsen eine bessere       Korrektion    von Koma und     Verzeichnung    als  die bisher bekannten Systeme auf.

   Das     ertin-          dungsgemässe        Vorsatzlinsensystem    besteht aus  zwei Gliedern, von denen jedes aus einer zy  lindrischen sammelnden Linse und einer mit       dieser    verkitteten     zylindrischen        zerstreuenden     Linse     zusammengesetzt    ist, bei dem die zylin  drische     Kittfläche    im zerstreuenden     Glied    eine  sammelnde Wirkung besitzt und ihre hohle  Fläche dem sammelnden     Gliede    zukehrt, wäh  rend die zylindrische Kittfläche im sammeln  den Glied zerstreuende Wirkung hat,

   und bei  dem sowohl die beiden     zylindrisehen        Aussen-          radiendes        zerstreuenden    Gliedes untereinan  der als     aueh    die beiden     zylindrischen    Aussen  radien des sammelnden Gliedes untereinander       entgegengesetzte    Vorzeichen haben.  



  Die     Karrektion    dieses Systems lässt sich       ferner        besonders        gut    durchführen, wenn man  z. B. die Kittfläche des sammelnden Gliedes  so anordnet., dass sie ihre erhabene Seite dem  zerstreuenden Glied     zukehrt.        Besonders    vor  teilhaft ist es, das     erfindungsgemässe        Vorsatz-          linsensystem    so zu gestalten, dass innerhalb  eines jeden der beiden     Glieder    die absoluten    Werte der Aussenradien einander nahezu  gleich sind,

   wobei der     Absolutwert    des einen  Aussenradius höchstens bis zu 20 % seines  Wertes grösser ist als der     Absolutwert    des  andern     Radius    desselben Gliedes.  



       Ferner    hat es sich als vorteilhaft     erwiesen,     dass die absoluten Werte der Radien der Kitt  flächen in den beiden Gliedern je in den  Grenzen zwischen 30<B>%</B> und 60     19/a    der Einzel  brennweiten (f 1;<B>f2)</B> der zugehörigen Glieder  liegen. Ferner ist es für das erfindungs  gemässe     Vorsatzlinsensystem    zweckmässig, dass  der     Brechsprung    an jeder der beiden Kitt  flächen     grösser    als 0,1 ist.  



  In den     beifolgenden    Abbildungen ist ein  Beispiel des     erfindungsgemässen    V     orsatz-          linsensystems    mit den Linsen     LI;        LII;

          LIII     und     LIV        dargestellt,    während in der nach  stehend     aufgeführten    Tabelle Zahlenwerte für  dieses Beispiel angegeben sind.     Fig.    -1 zeigt  einen horizontalen     Mittelschnitt    und     Fig.    2  einen vertikalen Mittelschnitt durch das Ge  samtsystem,     bestehend    aus einem     photogra-          phisehen    Objektiv 0 beliebiger Bauart und  dem     Vorsatzlinsensystem,    .das den Zahlen  werten der Tabelle entspricht.

   Hierin sind  bezeichnet  mit L die einzelnen Linsen,  mit r     die    Radien,  mit. d die Dicken,  mit     d    die     Luftabstände.,     mit E die Ebene des Kreuzungspunktes der       Hauptstrahlen,    die im Falle der Ver  wendung     des        Gesamtsystems    als Auf  nahmeobjektiv gleichzeitig die Aus  trittspupille des     Vorsatzlinsensystems     und die Eintrittspupille     des    Objektivs  darstellt, während im Falle der Ver  wendung als Projektionsobjektiv die  Rollen von     .Eintritts-    und Austritts  pupille vertauscht sind.  



  Ferner sind bezeichnet.  



  mit % die Brechzahlen, bezogen auf die     d-          Linie    des Heliumspektrums,  mit v die     Abbeschen    Zahlen der Gläser und  mit     dn/r    die Brechkräfte der einzelnen Lin  senflächen.

      
EMI0003.0001     
  
    <I>Beispiel</I>
<tb>  <I>E <SEP> n'I <SEP> v <SEP> dn/r</I>
<tb>  <B>11</B> <SEP> = <SEP> 20,0
<tb>  r1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 145,38 <SEP> <B>+0,003930</B>
<tb>  <I>LI <SEP> d1</I> <SEP> = <SEP> 14,0 <SEP> 1,5714 <SEP> 53,0
<tb>  1.2 <SEP> = <SEP> - <SEP> 61,306 <SEP> -0,002559
<tb>  <I>LII <SEP> d2 <SEP> =</I> <SEP> 5,0 <SEP> 1,7283 <SEP> 28,3
<tb>  r3 <SEP> = <SEP> -135,29 <SEP> <B>+0,005383</B>
<tb>  1.2 <SEP> = <SEP> 38,5
<tb>  r4 <SEP> = <SEP> -100,00 <SEP> <B>-0,007283</B>
<tb>  LIII <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 10,0 <SEP> 1,7283 <SEP> 28,3
<tb>  r5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 45,316 <SEP> +0,003462
<tb>  <I>LIV <SEP> d4 <SEP> --..</I> <SEP> 5,0 <SEP> 1,5714 <SEP> 53,0 <SEP> -0,005714
<tb>  r@ <SEP> _ <SEP> + <SEP> 100,00       Einzelbrennweite des sammelnden Gliedes       (LI;

          LII)    =     f1    = -150,8       Einzelbrennweite    des     zerstreuenden        Gliedes          (LIII;        LIV)    -     f2    = + 103,1       Anamorphotische        Dehnung    im     Horizontal-          sehnitt:        1,5fach.     



  Im Rahmen der vorliegenden Erfindung  können Abweichungen von den oben angege  benen     Werten        zulässig    sein, und zwar für die       Brechkräfte        (dn/r)    der brechenden Flächen       (r1   <I>...</I>     r6)    je um höchstens<I>  0,2/f,</I> bezogen  auf die     Einzelbrennweiten        (f    1;

  <B>f2)</B> der die be  treffenden Flächen enthaltenden Glieder,  während     Abweichungen    der Dicken von den  angegebenen Werten sich aus den Forderun  gen der     Berandungsschärfe    der Linsen, Ab  weichungen des Abstandes<B>11</B> von .dem oben  angegebenen Wert sich aus den Forderungen  nach optimaler Fehlerkorrektur     und    Abwei  chungen des     Abstandes    12 von dein oben an  gegebenen Wert sich     aus    der     Förderung    nach  streng     afokaler    oder nahezu     afokaler    Abbil  dung ergeben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Afokales Vorsatzlinsensystem, das im Ab bildungsstrahlengang eines photographischen Objektivs auf der Seite der längeren Schnitt weite desselben angeordnet ist und zur Er zielung einer in allen Bildpunkten scharfen. Abbildung eines Gegenstandes in der Bild ebene des Gesamtsystems dient, derart, dass die lineare Vergrösserung in zwei zueinander senkrechten Durchmessern der Bildebene ver schieden ist,

   und das aus einem dem Objektiv benachbarten Glied mit positiver zylindrischer Brechkraft und einem von diesem durch einen Luftraum getrennten Glied mit negativer zy lindrischer Brechkraft besteht, wobei die Zy- linderachsen beider Gliederparallel zzieinan-' der sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beiden Glieder aus einer zylindrischen sammelnden Linse und einer mit dieser ver kitteten zylindrischen zerstreuenden Linse besteht,

   wobei die zylindrische Kittfläche im zerstreuenden Glied sammelnde Wirkung be sitzt und ihre hohle Fläche dem sammelnden Glied zukehrt, während die zylindrische Kitt fläche im sammelnden Glied zerstreuende Wirkung hat, und dass sowohl die beiden zy lindrischen Aussenradien .des zerstreuenden Gliedes untereinander als auch die beiden zylindrischen Aussenradien des sammelnden Gliedes untereinander entgegengesetzte Vor zeichen haben.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorsatzlinsensystem nach dem Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kittfläche des sammelnden Gliedes mit ihrer erhabenen Seite dein zerstreuenden Glied zu gekehrt ist.

   2. Vorsatzlinsensystein nach dem Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass inner halb eines jeden der beiden Glieder die abso- luten Werte der Aussenradien einander nahezu gleich sind, wobei der Absolutwert des einen Aussenradius höchstens bis zu 20 0/0: grösser sein kann als der Absolutwert des andern s Aussenradius desselben Gliedes.

   3. Vorsatzlinsensvstein. nach dem Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die absoluten Werte der Radien der Kittflächen in den beiden Gliedern je in den Grenzen zwi- io sehen 30 /o und 60 % der Einzelbrennweiten (f 1;<B>f2)</B> der zugehörigen Glieder liegen. 4. Vorsatzlinsensystem nach dem Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechsprung an jeder der beiden Kittflächen 1s grösser als 0,1 ist.

   5. VorsatzlinsensS#steni nach dein Patent- anspruich und Unteransprüchen 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, da.ss die Brechkraft (dn/r) der brechenden Flächen (r1 <I>...</I> rs) je um höchstens 0,2/f, bezogen auf die Einzel brennweiten (f1; <I>f2)</I> der .die betreffenden Flächen enthaltenden Glieder, von den dem folgenden Zahlenbeispiel zu entnehmenden Werten abweichen f 1 = Einzelbrennweite des sammelnden Gliedes (LI; LII) = -150,8.

   f 2 = Einzelbrennweite des zerstreuenden Gliedes (LIII; LIv) = + 103,1. EMI0004.0029 Radien <SEP> Dicken <SEP> u.

   <SEP> Abstand <SEP> nd <SEP> v <SEP> <I>d <SEP> n/r</I> <tb> <B>11</B> <SEP> = <SEP> 20,0 <tb> r1 <SEP> <B>+145,38 <SEP> +0,003930</B> <tb> d1 <SEP> = <SEP> 14,0 <SEP> 1,5714 <SEP> 53,0 <tb> r2 <SEP> - <SEP> 61,306 <SEP> -0,002559 <tb> d2 <SEP> = <SEP> 5,0 <SEP> 1,7283 <SEP> 28,3 <tb> r3 <SEP> -135,29 <SEP> <B>+0,005383</B> <tb> <I>l2</I> <SEP> = <SEP> 38,5 <tb> 2.4 <SEP> = <SEP> -100,0 <SEP> <B>-0,007283</B> <tb> d3 <SEP> = <SEP> 10,0 <SEP> 1,7283 <SEP> 28,3 <tb> r@ <SEP> - <SEP> 45,316 <SEP> +0,003462 <tb> c1,1 <SEP> = <SEP> 5,0 <SEP> 1,5714 <SEP> 53,0 <tb> T6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 100,0 <SEP> -0,005714