DE1010756B

DE1010756B - Anamorphic attachment system

Info

Publication number: DE1010756B
Application number: DEN10647A
Authority: DE
Inventors: Dr Albert Bouwers
Original assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Current assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Priority date: 1954-05-19
Filing date: 1955-05-16
Publication date: 1957-06-19

Description

Anamorphotisches Vorsatzsystem Die Erfindung bezieht sich auf ein anamorphotisches System für photographische Aufnahme oder Projektion.Anamorphic attachment system The invention relates to a anamorphic system for photographic recording or projection.

Derartige Systeme sind bekannt, z. B. durch die USA.-Patentschrift 1962 892, in der ein aus zylindrischen Linsen bestehendes System beschrieben ist. Ein anderes Beispiel, bei dem das anamorphotische System durch ein Prismensystem mit ebenen Abgrenzungsflächen gebildet wird, findet man in » Revue d' Optique «,1930, S.164 bis 167. Dieses System ist schon alt und geht bis auf Brewster zurück. Schließlichsindin der Zeitschrift » OPTICA ACTA«, 2,1955, S. 36bis42, anamorpl)otischeSystemebeschrieben, die aus einem oder mehreren Paaren zylindrischen Spiegeln mit nahezu koinzidenten Brennlinien bestehen.Such systems are known, e.g. B. by U.S. Patent 1962 892, in which a system consisting of cylindrical lenses is described. Another example in which the anamorphic system is formed by a prism system with flat delimiting surfaces can be found in "Revue d 'Optique", 1930, pp.164 to 167. This system is already old and goes back to Brewster. Finally, in the journal "OPTICA ACTA", 2.1955, pp. 36 to 42, anamorphic systems are described which consist of one or more pairs of cylindrical mirrors with almost coincident focal lines.

Die Erfindung bezweckt, den anamorphotischen Faktor des Systems auf einfache Weise unter Aufrechterhaltung einer guten Bildqualität veränderlich zu gestalten. Ein derartiges System bietet den Vorteil, daß man z. B. in einem Theater Filme, die mit verschiedenen anamorphotischen Faktoren aufgenommen wurden, projizieren kann, ohne ein neues Projektionssystem anbringen zu müssen. Es genügt dann nämlich, den Faktor auf den für j eden Film erforderlichen Wert einzustellen.The invention aims to reduce the anamorphic factor of the system easily changeable while maintaining good image quality design. Such a system has the advantage that z. B. in a theater Project films shot with various anamorphic factors can without having to install a new projection system. It is then sufficient set the factor to the value required for each film.

Eine Lösung dieses Problems ist bereits in der oben erwähnten Abhandlung in »Revue d'Optique« angegeben worden. Dabei hat man sich jedoch auf kleine anamorphotische Faktoren von höchstens 1,15 beschränkt, da die Bildqualität sonst zu schlecht wird.A solution to this problem has already been found in the paper mentioned above has been given in "Revue d'Optique". In doing so, however, one has to focus on small anamorphic Factors limited to a maximum of 1.15, otherwise the image quality will be too poor.

Bei dem System nach der Erfindung kann man auch bei großen anamorphotischen Faktoren den gewünschten Wert einstellen, ohne daß die Bildqualität sich verschlechtert. Dies wird dadurch erzielt, daß man das System aus zwei gesonderten Systemen aufbaut, die je eine anamorphotische Wirkung erzeugen, während wenigstens eines dieser Systeme in verschiedene Stellungen angeordnet und auch ganz entfernt werden kann, so daß das Gesamtsystem eine veränderliche anamorphotische Wirkung hat.The system according to the invention can also be used for large anamorphic Factors set the desired value without deteriorating the image quality. This is achieved by building the system from two separate systems, each producing an anamorphic effect during at least one of these systems arranged in different positions and can also be removed completely, so that the overall system has a variable anamorphic effect.

Auf diese Weise kann man z. B. ein System anwenden, das einen anamorphotischenFaktor 1,72 besitzt und demselben ein zweites System mit .Faktor 1,15 hinzufügen. Hieraus ergibt sich dann ein Gesamtfaktor 1,72 - 1,15 =2. Außerdem kann man das zweite System in eine andere Stellung bringen, wodurch der Faktor 1/1,15 wird und man daher insgesamt 1,72 - 1/1,15 = 1,5 bekommt. So erhält man ein System mit drei verschiedenen anamorphotischen Faktoren, das sehr hohen Anforderungen in bezug auf Bildqualität entsprechen kann.In this way you can z. B. employ a system that has an anamorphic factor 1.72 and add a second system with a factor of 1.15 to it. From this This results in a total factor of 1.72 - 1.15 = 2. You can also use the second system put in another position, which makes the factor 1 / 1.15 and therefore a total of 1.72 - 1 / 1.15 = 1.5 gets. So you get a system with three different anamorphic Factors that can meet very high requirements in terms of image quality.

Die Stellungsänderung kann auf zwei verschiedene Weisen stattfinden, nämlich entweder durch Drehung um 90° um eine parallel zum Hauptstrahl des Lichtbündels liegende Achse, die die Abbildung des Achsenpunktes des Objekts erzeugt, oder durch Drehung um 180° um eine senkrecht zu diesem Hauptstrahl stehende Achse.The change of position can take place in two different ways: namely either by rotating it by 90 ° around a parallel to the main ray of the light beam lying axis, which generates the mapping of the axis point of the object, or through Rotation by 180 ° around an axis perpendicular to this main ray.

Die Teilsysteme können auf eine der genannten drei Weisen konstruiert sein und daher aus zylindrischen Linsen, aus Prismen oder aus zylindrischen Spiegeln bestehen, wobei auch jede Kombination möglich ist.The subsystems can be constructed in one of the three ways mentioned and therefore from cylindrical lenses, from prisms or from cylindrical mirrors exist, whereby any combination is possible.

Eine besonders günstige Ausführungsform ist diejenige, bei der ein aus zylindrischen Spiegeln aufgebautes System angewendet wird, dem ein System zylindrischer Linsen in verschiedenen Stellungen hinzugefügt werden kann. Letzteres System hat vorzugsweise einen geringeren anamorphotischen Faktor als das erste und kann daher in äußerst einfacher Weise aufgebaut sein, z. B. aus nur zwei einfachen Linsen, eine positive und eine negative, deren Brennlinien koinzident sind.A particularly favorable embodiment is that in which a A system composed of cylindrical mirrors is used, which is a system of cylindrical Lenses in different positions can be added. The latter system has preferably has a lower anamorphic factor than the first and therefore can be constructed in an extremely simple manner, e.g. B. from just two simple lenses, a positive and a negative whose focal lines are coincident.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in beiliegenden Zeichnungen ein Beispiel der letzterwähnten Ausführungsform des Vorsatzsystems dargestellt.To explain the invention is in the accompanying drawings Example of the last-mentioned embodiment of the header system shown.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt das optische Schema eines Systems, aufgebaut aus zwei Teilsystemen, von denen das eine aus den Prismen I und II besteht, die je einen zylindrischen Spiegel bilden, während der andere Teil sich aus den beiden Zylinderlinsen III und IV zusammensetzt; Fig. 2 zeigt dasselbe System, bei dem jedoch das zweite Teilsystem um 180° um eine senkrecht zum Hauptstrahl des gezeichneten Strahlenbündels stehende Linie gedreht worden ist; Fig. 3 stellt wiederum dasselbe System dar, bei dem jedoch das zweiteTeilsystem um 90° um den vorerwähnten Hauptstrahl gedreht worden ist.Fig. 1 shows in cross section the optical scheme of a system, constructed of two sub-systems, one of which consists of prisms I and II, the each form a cylindrical mirror, while the other part is made up of the two Cylindrical lenses III and IV composed; Fig. 2 shows the same system, but in which the second subsystem by 180 ° around a perpendicular to the main ray of the one drawn The beam's standing line has been rotated; Fig. 3 again shows the same thing System, in which, however, the second subsystem by 90 ° around the aforementioned main ray has been rotated.

Das durch die Prismen I und II gebildete Teilsystem ist dem in der erwähnten Abhandlung in der Zeitschrift »OPTICAACTA« beschriebenen System sehr ähnlich und besteht aus den nahezu gleichförmigen Prismen AB C und DEF. Die Fläche B-C des ersten Prismas ist konvexzylindrisch poliert und danach reflektierend gemacht worden, so daß ein zylindrischer Konkavspiegel mit Radius R1 = 275 mm entsteht. Die Fläche E-F des zweiten Prismas ist konkav-zylindrisch poliert und reflektierend gemacht, wodurch ein zylindrischer Konvexspiegel mit Radius R2 = 160 mm entsteht. Die Achsen dieser beiden zylindrischen Flächen sind parallel zueinander und auch parallel zur Zeichenebene und zum Hauptstrahl des von links auf die Eintrittsfläche A-B des ersten Prismas einfallenden Lichtbündels.The subsystem formed by the prisms I and II is very similar to the system described in the mentioned paper in the journal "OPTICAACTA" and consists of the almost uniform prisms AB C and DEF. The surface BC of the first prism has been polished to be convex-cylindrical and then made reflective, so that a cylindrical concave mirror with a radius R1 = 275 mm is produced. The surface EF of the second prism is polished to be concave-cylindrical and made reflective, which results in a cylindrical convex mirror with a radius R2 = 160 mm. The axes of these two cylindrical surfaces are parallel to each other and also parallel to the plane of the drawing and to the main ray of the light bundle incident from the left onto the entrance surface AB of the first prism.

Die Winkel -A und D betragen 47°, die Winkel B und E 93,5° und die Winkel C und F 39,5°. Die Prismen sind aus Glas mit Brechungsindex 1,52 hergestellt, so daß der Grenzwinkel der Totalreflexion 41° ist.The angles -A and D are 47 °, the angles B and E 93.5 ° and the angles C and F 39.5 °. The prisms are made of glass with a refractive index of 1.52, so that the critical angle of total reflection is 41 °.

Wenn man den Hauptstrahl des auf Fläche A-B einfallenden Lichtbündels verfolgt, so sieht man, daß er die Fläche A-B senkrecht passiert und unter einem Winkel von 47° auf Fläche A-C einfällt. Dieser ist größer als der Grenzwinkel, so daß Totalreflexion eintritt. Danach wird der Strahl von der zylindrischen Reflexionsfläche B-C zurückgeworfen und trifft zum zweitenmal auf die Fläche A-C. Da der Einfallswinkel nun 32°, also kleiner als der Grenzwinkel ist, wird der Strahl durchgelassen und tritt an der Fläche D-F in das zweite Prisma ein. Darin erfährt der Strahl hintereinander eine Reflexion an dem zylindrischen Konvexspiegel E-F, eine Totalreflexion an Fläche D-F, weil der Einfallswinkel wieder größer als der Grenzwinkel ist, und tritt schließlich senkrecht durch die Fläche D-E aus.If one sees the main ray of the light beam incident on surface A-B followed, you can see that it passes the surface A-B vertically and under you Angle of 47 ° is incident on surface A-C. This is greater than the critical angle, see above that total reflection occurs. After that, the beam is off the cylindrical reflection surface B-C thrown back and hits area A-C for the second time. Because the angle of incidence now 32 °, i.e. smaller than the critical angle, the beam is let through and enters the second prism at surface D-F. In this the ray experiences one after the other a reflection on the cylindrical convex mirror E-F, a total reflection on the surface D-F, because the angle of incidence is again greater than the critical angle, and finally occurs perpendicular through the surface D-E.

Der Abstand der beiden zylindrischen Spiegel B-C und E-F beträgt 57,5 mm.The distance between the two cylindrical mirrors B-C and E-F is 57.5 mm.

Zwischen dem nicht gezeichneten Projektions- oder Aufnahmeobjektiv und dem ersten Teilsystem befindet sich das zweite Teilsystem, bestehend aus der positiven Zylinderlinse III und der negativen Zylinderlinse IV. Beide sind aus Glas mit Brechungsindex 1,51 und Streuungszahl 64hergestellt. DieStärke desselben ist t2 = 7,5 mm bzw. t3 = 10 mm. Die Krümmungsradien sind R3 =170 mm (konvex)-, R4 = 0o, R5 = 724 mm (konkav) bzw. R,= 186 mm (konkav). Die Abstände betragen dl =15 mm und d2 = 34,4 mm.Between the projection or recording lens (not shown) and the first subsystem is the second subsystem, consisting of the positive cylinder lens III and the negative cylinder lens IV. Both are made of glass with a refractive index of 1.51 and a scattering number of 64. The strength of the same is t2 = 7.5 mm or t3 = 10 mm. The radii of curvature are R3 = 170 mm (convex) -, R4 = 0o, R5 = 724 mm (concave) or R, = 186 mm (concave). The distances are dl = 15 mm and d2 = 34.4 mm.

In allen Figuren ist die Zeichenebene vertikal gedacht. Das erste Teilsystem, bestehend aus den Prismen I und II, hat einen anamorphotischen Faktor 1,72 und das zweite Teilsystem, bestehend aus den zylindrischen Linsen III und IV, einen Faktor 1,15.In all figures, the plane of the drawing is intended to be vertical. The first Subsystem, consisting of prisms I and II, has an anamorphic factor 1.72 and the second subsystem, consisting of the cylindrical lenses III and IV, a factor of 1.15.

In allen Figuren ist das erste Teilsystem so angeordnet, daß es für sich eine 1,72fache Bildausdehnung in horizontaler Richtung geben würde.In all figures, the first subsystem is arranged so that it is for would result in a 1.72-fold image expansion in the horizontal direction.

In Fig. 1 steht dasselbe Teilsystem, bestehend aus den zylindrischen Linsen III und IV, in einer Stellung, bei der eine 115fache Bildausdehnung in vertikaler Richtung eintritt. Das endgültige Bild hat also den anamorphotischen Faktor 1,72 - 1/1,15 = 1,5.In Fig. 1 is the same subsystem, consisting of the cylindrical Lenses III and IV, in a position in which a 115-fold image expansion in vertical Direction occurs. So the final image has an anamorphic factor of 1.72 - 1 / 1.15 = 1.5.

In Fig. 2 ist das zweite Teilsystem um 180° gedreht worden, wodurch in vertikaler Richtung eine 1,15fache Bildverschmälerung eintritt, so daß sich daraus ein gesamter anamorphotischer Faktor von 1,72 - 1,15 = 2 ergibt. In Fig. 3 ist das zweite Teilsystem ebenfalls gedreht worden, jedoch um 90° um den Hauptstrahl des zeichnerisch dargestellten Lichtbüschels im Vergleich mit der Stellung von Fig. 2. Jetzt bewirkt das zweite Teilsystem eine Bildverschmälerung in horizontaler Richtung, so daß der Gesamtfaktor 1,72 - 1/1,15 = 1,5 wird.In Fig. 2, the second subsystem has been rotated 180 °, whereby a 1.15-fold narrowing of the image occurs in the vertical direction, so that from it a total anamorphic factor of 1.72 - 1.15 = 2 results. In Fig. 3 this is second subsystem has also been rotated, but by 90 ° around the main ray of the the light bundle shown in the drawing in comparison with the position of Fig. 2. Now the second subsystem causes a narrowing of the image in the horizontal direction, so that the total factor becomes 1.72 - 1 / 1.15 = 1.5.

Eine vierte, in der Zeichnung nicht dargestellte Möglichkeit besteht in einer Drehung um 90° in bezug auf die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Der entsprechende Gesamtfaktor ist dann 1,72 - 1,15 = 2. Diese letzte Möglichkeit und die in Fig. 3 dargestellte haben den Vorteil, daß die Bildabmessungen in vertikalerRichtung sich nicht ändern, so daß man mit demselben Projektionsobjektiv und derselben, Schirmgröße weiterarbeiten kann, während der anamorphotische Faktor sich dennoch ändert.There is a fourth possibility, not shown in the drawing in a rotation through 90 ° with respect to the position shown in FIG. The corresponding The total factor is then 1.72 - 1.15 = 2. This last possibility and the one shown in Fig. 3 have the advantage that the image dimensions in the vertical direction do not change, so that one is using the same projection lens and the same screen size can continue to work while the anamorphic factor still changes.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Anamorphic attachment system for photographic Recording or projection, characterized in that it consists of two separate sub-systems exists that each produce an anamorphic effect and that at least one of these Subsystems can be arranged in different positions and can also be removed completely, so that the overall system has a variable anamorphic effect.

2. Anamorphic attachment system according to claim 1, characterized in that at least one of the subsystems is divided into different Can bring positions, by rotating 90 ° about an axis that is approximately is parallel to the main ray of the effective light beam, which is the axis point of the corresponds to the object to be depicted.

3. Attachment system according to claim 1, characterized in that that at least one of the subsystems can be brought into different positions, namely by rotating 180 ° around an axis perpendicular to the main ray of the effective light bundle, which corresponds to the axis point of the object to be imaged.

4. Attachment system according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the subsystems consists of a number of cylindrical lenses.

5. Attachment system according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the Subsystems consists of one or more pairs of cylindrical mirrors.

6. Attachment system according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the Subsystems by two with their refracting edges perpendicular to the optical axis and parallel to the distortion direction standing prisms is formed.

7. Attachment system according to claim 4, characterized in that one of the systems consists of a positive and a negative lens element, both cylindrical and so arranged are that their focal lines practically coincide.