DE529563C

DE529563C - Multiple anamorphic lens

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Publication number: DE529563C
Application number: DES82968D
Authority: DE
Original assignee: TECH D OPTIQUE ET DE PHOTOGRAP
Current assignee: TECH D OPTIQUE ET DE PHOTOGRAP
Priority date: 1926-12-09
Filing date: 1927-12-09
Publication date: 1931-07-15

Description

Anamorphotisches Nehrfachobjektiv Gegenstand der Erfindung ist ein anamorphotisches Mehrfachobjektiv für die Farben-und Stereoskopkinematographie.Anamorphic multiple lens The invention is a Multiple anamorphic lens for color and stereoscopic cinematography.

Es ist bereits bekannt, zum Zweck der Ersparnis an Filmmaterial die Bilder kinematographischer Filme bei der Aufnahme mittels anamorphotischer Objekte in einer Richtung, d. h. entweder in der Breite oder in der Höhe, unter das Maß eines Normaleinzelfilmbildes zu verkleinern oder das Bild bei der Aufnahme in beiden Richtungen durch ein normales Objektiv unter das Maß eines Normaleinzelfilmbildes zu verkleinern und gleichzeitig das Bild durch einen Anamorphoten in einer Richtung zu vergrößern, wodurch dasselbe Ergebnis erzielt wird. Die so erzeugten Bilder füllen den Raum eines Normaleinzelfilmbildes nur teilweise aus. In den freien Raum wurden andere, nach dem gleichen Verfahren verkleinerte Bilder neben-oder untereinander kopiert und so je nach der angewendeten Verkleinerung zwei oder mehrere Bilder in dem Flächenraum eines Normaleinzelfilmbildes untergebracht. Ein solcher Film enthielt demnach Bildreihen zweier verschiedener Szenen neben- oder übereinander. Um nur eine Szene zu projizieren, mußte deshalb eine Bildreihe abgeblendet oder bei nur in der Höhenrichtung verkleinerten Bildern der Filmvorschub geändert oder bei nur in der Breite verkleinerten Bildern der Film in der Längsrichtung zerschnitten werden.It is already known for the purpose of saving the film material Images of cinematographic films when recorded using anamorphic objects in one direction, d. H. either in width or in height, below the dimension of a normal single film picture or the picture when recording in both Directions through a normal lens below the dimension of a normal single film image to zoom out and at the same time the image through an anamorphic in one direction zoom in, which gives the same result. Fill the images created in this way the space of a normal single film image only partially. Were in free space other images, reduced by the same process, next to or one below the other copied and so, depending on the reduction applied, two or more images into housed the surface space of a normal single film image. One such film contained accordingly image series of two different scenes side by side or on top of each other. To just To project a scene, a series of images had to be dimmed or only In the vertical direction of reduced pictures the film advance changed or with only When images are reduced in width, the film is cut lengthways.

Durch Verwendung von anamorphotischen Mehrfachobjektiven nach der Erfindung ist es möglich, in einer Richtung verkleinerte Bilder derselben Szene bei der Aufnahme sofort neben- oder übereinander auf dem Raum eines Normaleinzelfilmbildes unterzubringen und diesen dadurch voll auszufüllen. Die Aufnahme der einzelnen Bildreihen erfolgt jedoch gleichzeitig und vom gleichen Objekt.By using multiple anamorphic lenses according to the Invention it is possible to produce images of the same scene that are reduced in one direction when recording, immediately next to or on top of each other in the space of a normal single film image to accommodate and thus fill it out in full. The recording of the individual rows of images however occurs simultaneously and from the same object.

Man kann das Aufnahmeverfahren mit dem Objektiv gemäß der Erfindung auch so ausführen, daß die Bilder zweidimensional unter das übliche Maß eines Einzelfilmbildes verkleinert und gleichzeitig eindimensional auf das Längen- oder Höhenmaß eines Einzelfilmbildes vergrößert verzerrt und dabei neben-oder übereinander auf den Raum eines Normaleinzelbildes gebracht werden.You can use the recording method with the lens according to the invention also carry out so that the images are two-dimensional below the usual size of a single film image reduced and at the same time one-dimensional to the length or height of a Single film image is enlarged, distorted and next to or on top of one another on the room of a normal single image.

Da die der Zahl der Farben entsprechenden Bilder auf dem Film nach der Richtung der durch den Anamorphoten bewirkten Verzerrung neben- oder übereinander im Raum eines Normalfilmbildes angeordnet werden können und bei der Wiedergabe in normalen Abmessungen einander überlagernd projiziert werden können, läßt sich so mit den üblichen Projektionsapparaten für normale Bildschaltung die Farbenwiedergabe im Bilde oder die Wiedergabe erhaben wirkender Bilder nach der Methode der Anaglyphen verwirklichen.As the images corresponding to the number of colors on the film the direction of the distortion caused by the anamorphic lens next to or on top of one another can be arranged in the space of a normal film image and when played back in normal dimensions can be projected superimposed on each other, can be so with the usual projection equipment for normal picture switching the Color reproduction in the picture or the reproduction of sublime looking pictures after the Realize the anaglyph method.

Das Objektivsystem umfaßt ebensoviel photographische (oder Projektions-)Objektive der üblichen Art, als Elementarbilder zu photographieren oder zu projizieren sind (zwei. im Falle der Stereoskopie oder der Zweifarbenphotographie; drei imFalle derDreifarbenphotographie) .The lens system includes as many photographic (or projection) lenses the usual way as elementary images are to be photographed or projected (two in the case of stereoscopy or two-color photography; three in the case of three-color photography) .

Die Achsen dieser Objektive liegen in einer einzigen Ebene in gleichen Entfernungen wie die der zu erzeugenden Bilder.The axes of these lenses lie in the same plane in a single plane Distances like that of the images to be generated.

Um die Näherung der Achsen bis zur erforderlichen Entfernung zu ermöglichen, können, wenn der Linsendurchmesser der Objektive größer ist als diese Entfernung, die Linsen längs zweier zur Achse parallelen Ebenen abgeschnitten werden.In order to enable the axes to be approximated up to the required distance, can, if the lens diameter of the objectives is greater than this distance, the lenses are cut along two planes parallel to the axis.

Das Hauptmerkmal des anamorphotischen Mehrfachobjektivs nach der Erfindung liegt darin, daß auf der Dingseite eines Systems aus mehreren nebeneinander angeordneten photographischen Objektiven ein Verzerrungssystem vorgesehen ist, das aus mehreren hintereinander befindlichen Zylinderlinsen besteht, deren Zylinderachsen parallel zueinander verlaufen und senkrecht zu der Ebene liegen, die durch die optischen Achsen der erwähnten photographischen Objektive geht.The main feature of the multiple anamorphic lens according to the invention lies in the fact that on the thing side of a system of several juxtaposed photographic lenses a distortion system is provided, which consists of several cylinder lenses located one behind the other, the cylinder axes of which are parallel extend to each other and are perpendicular to the plane through the optical Axes of the photographic lenses mentioned goes.

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung liegt darin, daß das Verzerrungssystem aus einer vorderen zerstreuenden und einer den photographischen Objektiven benachbarten hinteren sammelnden Zylinderlinse besteht, deren Abstand in Richtung der optischen Achse sich so regeln läßt, daß sowohl das vom Verzerrungssystem erzeugte Bild des Objekts als auch letzteres in der sich selbst konjugierten Doppelebene zusammenfallen.Another feature of the invention is that the distortion system from a front divergent and one adjacent to the photographic lenses rear converging cylindrical lens, the distance between which is in the direction of the optical Axis can be regulated in such a way that both the image of the Object and the latter coincide in the self-conjugate double plane.

Für Stereoskopaufnahmen wird erfindungsgemäß jedem einzelnen photographischen Objektiv ein Verzerrungssystem der angegebenen Art zugeordnet, zwischen deren sammelnden und zerstreuenden Gliedern ebene Spiegel oderPrismen so vorgesehen sind, daß sich eine Vergrößerung der Abstände der zerstreuenden Glieder voneinander und dadurch der Bildparallaxe ergibt.For stereoscopic recordings, according to the invention, each individual photographic Objectively assigned a distortion system of the specified type, between their collecting and dispersing members, planar mirrors or prisms are provided so that an increase in the spacing of the dispersing members from one another and thereby the image parallax results.

Das anamorphotische Mehrfachobjektiv gemäß der Erfindung kann beispielsweise in einer der beiden Arten wie folgt ausgeführt sein i. Aus zwei einfachen voneinander getrennten zylindrischen Linsen bestehendes anamorphotisches Objektiv: Erste Linse bikonkav yaD = i,6o; A -- igo mm; v2 = + i?,o mm, Dicke - 2 mm Zweite Linse plankonvex nD - 1,6o ; A - oo y2 - - i2o mm, Dicke - 4 mm Die Entfernung zwischen den Linsen ist entsprechend der Entfernung des Gegenstandes regelbar, sie beträgt im Mittel ungefähr d - i oo mm. 2. Aus einem von zwei doppelten zylindrischen Linsen gebildetes achromatisches, anamorphotisches Objektiv: Erstes Glied: drei miteinander verkittete Linsen y2 - + i67 mm Il Dicke 4 mm; nD = 1,6o5; v = 59,i 7,=- 6 mm )Dicke 18 mm; nD = 1,622; v = 36,1 y@@o mm Dicke . q. mm; nD - 1,605; v = 59 Q=+ Zweites Glied: zwei miteinander verkittete Linsen y1=00 -0 67 mm } Dicke 3 mm; nD = =,6o5; v = 38,2 72 1 Dicke 8 mm; "D = 1,6o5; v = 59,1 y _- i67 mm 3 Die Entfernung zwischen den Linsen ist entsprechend der Entfernung des Gegenstandes regelbar, sie beträgt im Mittel ungefähr 82 mm.The anamorphic multiple objective according to the invention can be implemented, for example, in one of the two ways as follows: i. Anamorphic lens consisting of two simple cylindrical lenses separated from one another: first lens biconcave yaD = i, 6o; A - igo mm; v2 = + i?, o mm, thickness - 2 mm Second lens plano-convex nD - 1.60; A - oo y2 - - i2o mm, thickness - 4 mm The distance between the lenses can be regulated according to the distance of the object, it is on average about d - i oo mm. 2. From an achromatic, anamorphic lens formed by two double cylindrical lenses: First link: three lenses cemented together y2 - + i67 mm I l thickness 4 mm; nD = 1.605; v = 59, i 7, = - 6 mm) thickness 18 mm; nD = 1.622; v = 36.1 y @@ o mm thickness. q. mm; nD - 1.605; v = 59 Q = + Second link: two lenses cemented together y1 = 00 -0 67 mm} thickness 3 mm; nD = .605; v = 38.2 72 1 thickness 8 mm; "D = 1.605; v = 59.1 y _- i67 mm 3 The distance between the lenses can be adjusted according to the distance from the object; it is approximately 82 mm on average.

Auf der Zeichnung sind das Verfahren bei der Aufnahme und Ausführungsbeispiele von anamorphotischen Mehrfachobjektiven nach der Erfindung dargestellt.The drawing shows the recording procedure and exemplary embodiments represented by anamorphic multiple lenses according to the invention.

Abb. i zeigt schematisch das Wesen der Erfindung. Bei a ist eine Gruppe von drei kinematographischen Bildern in üblicher Größe (i8 X 24 mm) dargestellt, die für das Dreifarbenverfahren bestimmt sind. Man sieht dort: r. daß die Breite des Films 82 mm gleich (3 X 24) Plus 10 mm (2. X 5) sein muß, 2. daß die Entfernung der äußeren Objektivachsen 48 mm beträgt, was eine beträchtliche Parallaxe der drei Bilder hervorruft, die sich bei der Übertragung durch gefärbte Ränder unangenehm bemerkbar macht.Fig. I shows schematically the essence of the invention. At a is a group represented by three cinematographic images in normal size (i8 X 24 mm), which are intended for the three-color process. You can see there: r. that the width of the film must be 82 mm equal (3 X 24) plus 10 mm (2. X 5), 2. that the distance the outer lens axes is 48 mm, which is a considerable parallax of the three Produces images that are uncomfortable when transferred due to colored edges makes noticeable.

Bei b sieht man die drei vorigen Bilder nur in der Breite verkleinert, jedes bis auf ein Drittel .der üblichen Breite. Das geschieht durch einfaches Zwischenschieben einer besonderen optischen Vorrichtung, des sogenannten »lokalen Anamorphoten<r, zwischen Gegenstand und die drei normalen Objektive. Bei c sieht man endlich drei anamorphotische Bilder, die auf den Raum eines Normaleinzelfilmbildes aneinandergerückt worden sind. Das geschieht durch Verwendung eines Anamorphoten mit einem Mehrfachobjektiv, die zusammen ein Merkmal der Erfindung bilden.At b you can only see the three previous pictures reduced in width, each up to a third of the usual width. This is done by simply pushing in between a special optical device, the so-called »local anamorphic <r, between the subject and the three normal lenses. At c sees you finally get three anamorphic images that cover the space of a normal single film image have been moved together. This is done by using an anamorphic lens with a multiple lens, which together form a feature of the invention.

Die Achsenentfernung der äußeren Objektive ist jetzt .16 mm, d. h. ein Drittel von der üblichen in Abb. za gegebenen Darstellung ohne Anamorphose und Bildnäherung. Indessen ist die Parallaxe nicht nur auf ein Drittel, sondern auf ein Neuntel ihres früheren Wertes zurückgeführt, und die Farbränder sind praktisch nicht mehr wahrnehmbar. Diese Eigenschaft bedeutet einen der wertvollsten Vorteile der Erfindung bei ihrer Anwendung auf die Farbenphotographie. Das trifft insbesondere zu, wenn man sich des Anamorphoten zur Verkleinerung der Bildbreite bedient. In der Tat, wenn man mit g die Vergrößerung des Apparates bezeichnet, wird nicht nur die Entfernung der äußeren Objektivachsen g mal so groß, sondern außerdem stellen sich die Achsen, vom Gegenstand aus gesehen, in einer scheinbaren Entfernung dar, die gleich dem Produkt aus ihrer wirklichen Entfernung multipliziert mit g ist. Daraus folgt, daß die Parallaxe mit g= zu multiplizieren ist; sie beträgt also ein Neuntel in dem Falle des für die Dreifarbenphoto-W 01 aphie angeführten Beispiels, wo g gleich ein Drittel ist.The axial distance of the outer lenses is now .16 mm, ie a third of the usual representation given in Fig. Za without anamorphosis and image approximation. However, the parallax is not only reduced to a third, but to a ninth of its previous value, and the color fringes are practically no longer perceptible. This property represents one of the most valuable advantages of the invention in its application to color photography. This is particularly true when using the anamorphic lens to reduce the width of the image. Indeed, if one denotes the magnification of the apparatus with g, then not only does the distance of the outer objective axes become g times as great, but also the axes, seen from the object, are at an apparent distance that is equal to the product their real distance multiplied by g. It follows from this that the parallax is to be multiplied by g =; it is therefore one ninth in the case of the example given for the three-color photo-W 01 aphie, where g is equal to one third.

Man kann ferner das Prinzip der Erfindung anwenden, wenn man das Ob j ektiv system so wählt, daß man direkt -verkleinerte Bilder erhält, die man in einer .zur vorhergehenden senkrechten Richtung verzerrt, und zwar mit Hilfe eines Anamorphoten, der dem vorher benutzten ähnlich, umgekehrt und im rechten Winkel zu der im vorherigen Falle eingenommenen Stellung angeordnet ist. Zum Beispiel könnte man für den Fall der drei Bilder von Abb. 1 Objektive mit einer Brennweite benutzen, die dreimal so kurz ist wie die desjenigen Objektivs, das zur Erzeugung der Abb. za verwendet wurde. Man erhält so drei nebeneinanderliegende Bilder in der Größe 6 X 8 mm (Abb. zd). Dann gibt man ihnen durch Zwischenschaltung eines dreimal senkrecht vergrößernden Anamorphoten die gewünschte Gestalt, bei welcher der übliche Vorschub des Films erhalten bleibt (Abb. 1 c).One can also apply the principle of the invention if one considers the ob j ektiv system so that you get reduced-size images directly, which you can use in a. to the previous perpendicular direction is distorted, with the help of a Anamorphic similar to the one used before, inverted and at right angles is arranged to the position assumed in the previous case. For example could in the case of the three images in Fig. 1, lenses with one focal length are used, which is three times as short as that of the lens used to generate Fig. za was used. So you get three pictures next to each other in size 6 X 8 mm (Fig.zd). Then you give them by inserting a three times vertically magnifying anamorphic anamorphic lens the desired shape, at which the usual feed of the film is preserved (Fig. 1 c).

Es ist ohne weiteres klar, daß das gleiche allgemeine Mittel der Verzerrung auch in der anderen Richtung angewendet werden kann, und zwar dergestalt, daß die Flächengröße der zu einem Satz gehörigen Bilder zu der eines einzigen Bildes in Richtung des Filmvorschubes verkleinert wird, wie aus Abb. 2 bei a, b und c hervorgeht. Es soll außerdem darauf hingewiesen werden, daß die gesamte Verkleinerung des Bildsatzes in der Breite bis auf die Größe eines Bildes nur für die Projektion unbedingt notwendig ist. Bei Aufnahmen kann der Bildsatz weniger verkleinert werden, wenn man z. B. bei besonderen Lichtverhältnissen es für vorteilhaft hält, Filme mit einer von 'der üblichen verschiedenen Breite zu verwenden.It is readily apparent that the same general means of distortion can also be applied in the other direction, in such a way that the Area size of the images belonging to a set to that of a single image in Direction of the film advance is reduced, as can be seen from Fig. 2 at a, b and c. It should also be noted that the overall reduction in size of the image set in width, except for the size of an image, is only absolutely necessary for projection is. When taking pictures, the image set can be reduced less if, for example, B. in special lighting conditions it is advantageous to watch films with one of the usual to use different width.

Endlich kann die Anamorphose nur zur Herstellung von Filmen verwendet werden, die unmittelbar projiziert werden sollen, wobei man von Originalen ausgehen kann, die mit beliebigen Aufnahmeapparaten hergestellt sind, oder sogar von photographischen Negativen, die man auf dem üblichen Wege erhält.. Dieses Verfahren wird besonders im Falle stereoskopischer Aufnahmen verwendet.Finally, the anamorphosis can only be used to make films that are to be projected immediately, assuming originals can, which are made with any recording equipment, or even photographic Negatives obtained in the usual way. This process becomes special used in the case of stereoscopic recordings.

Abb. 3 zeigt drei in zur Achse parallelen Ebenen abgeschnittene Objektivlinsen R, Tl, B, deren Durchmesser größer ist, als der Entfernung der Mitten der zu erzeugenden Bilder voneinander entspricht.Fig. 3 shows three objective lenses R, Tl, B cut in planes parallel to the axis, the diameter of which is greater than the distance between the centers of the images to be generated.

Abb. 4 zeigt als Beispiel eine vollständige optische Einrichtung für das Dreifarbenverfahren nach der Erfindung.As an example, Fig. 4 shows a complete optical device for the three-color process according to the invention.

L ist eine divergente zylindrische Linse von - 12 Dioptrien, L' eine konvergente zylindrische Linse von j-- q. Dioptrien. Ob ist ein System von drei gewöhnlichen Objektiven. F ist das System dreier selektiver Lichtfilter R, Tl, B für Rot, Grün und Blau. P stellt die Lage der lichtempfindlichen Schicht dar.L is a divergent cylindrical lens of - 12 diopters, L 'is a convergent cylindrical lens of j-- q. Diopters. Ob is a system of three ordinary lenses. F is the system of three selective light filters R, Tl, B for red, green and blue. P represents the position of the photosensitive layer.

Abb. 5 zeigt beispielsweise ein-anamorphotischesDoppelsystem für dieAufnahme stereoskopischer Filme.For example, Fig. 5 shows a double anamorphic system for recording stereoscopic films.

Das erste vollständige System, das zur Aufnahme des für das rechteAuge bestimmten Bildes dient, setzt sich aus folgenden Teilen zusammen: aus einer divergenten zylindrischen Linse (- 12 Dioptrien) Ld, einer konvergenten zylindrischen Linse (-+- 6 Dioptrien) L'd und dem Objektiv Obd.The first complete system designed to accommodate the right eye A specific image is made up of the following parts: a divergent one cylindrical lens (-12 diopters) Ld, a convergent cylindrical lens (- + - 6 diopters) L'd and the lens Obd.

Die durch die Achsen der Linsen Ld und L'd führenden Ebenen sind mit Hilfe von zwei spiegelnden' Flächen lbld und IVI'd zwischen diesen Linsen in Höhenrichtung auseinandergezogen. Als derartige Spiegel können die Flächen eines Glasprismas benutzt werden.The planes passing through the axes of the lenses Ld and L'd are with With the help of two reflective surfaces lbld and IVI'd between these lenses in the height direction pulled apart. The surfaces of a glass prism can be used as such a mirror will.

Ein gleiches für die Aufnahme des für das linke Auge bestimmten Bildes dienendes System Lg, 1LTg, 111'g, L'g, Obg ist symmetrisch zum vorhergehenden und links von ihm angeordnet.The same applies to the recording of the image intended for the left eye serving system Lg, 1LTg, 111'g, L'g, Obg is symmetrical to the preceding and arranged to the left of him.

Die anamorphotische Vergrößerung kann z. B. g - l/., für den Fall unmittelbarer kinematographischer Aufnahme sein.The anamorphic enlargement can e.g. B. g - l /., In case immediate cinematographic recording.

Abb. 6 stellt eine einfache Vorrichtung zur Ausführung der stereoskopischen Projektion des mit der Vorrichtung nach Abb. 5 erhaltenen Filmbildes dar. Hier genügen ein einziger Anamorphot L, L' und zwei unmittelbar nebeneinander angeordneteObjektive Obd und Obg. Prismen sind nicht nötig. Die mit den Komplementärfarben Grün und Rot gefärbten Lichtfilter V, R können hinter dem Film P aufgestellt werden.FIG. 6 shows a simple device for carrying out the stereoscopic projection of the film image obtained with the device according to FIG. 5. A single anamorphic lens L, L ' and two lenses Obd and Obg, which are arranged directly next to one another, are sufficient here. Prisms are not necessary. The light filters V, R colored with the complementary colors green and red can be placed behind the film P.

Mit dem Objektiv nach der Erfindung kann ebenso gearbeitet werden wie bei den üblichen Schwarz-Weiß-Verfahren. Durch Verwenden panchromatischer Filme können Negative hergestellt werden, von denen eine beliebige Anzahl von Positiven abgezogen werden kann. Die üblichen Aufnahme- und Projektionsapparate können weiterverwendet werden. Vor allem ist die schädliche Parallaxe praktisch beseitigt, und:die Einstellung des Objektivs erfolgt in der gleichen Weise wie bei den gewöhnlichen Weiß-Schwarz-Verfahren.The objective according to the invention can also be used as with the usual black and white process. Using panchromatic films Negatives can be made, any number of which are positives can be deducted. The usual recording and projection equipment can continue to be used will. Above all, the harmful parallax is practically eliminated, and: the setting of the lens is done in the same way as the ordinary white-black process.

Claims

PATRNT CLAIMS :: r. Anamorphic multiple lens, characterized in that that on the thing side of a system of several juxtaposed photographic images Lenses a distortion system is provided, which consists of several in a row cylinder lenses located, the cylinder axes of which run parallel to each other and lie perpendicular to the plane passing through the optical axes of the aforementioned photographic lenses.

2. Multiple lens according to claim i, characterized in that the distortion system of a front scattering and a photographic Obwalden jective adjacent rear collecting cylindrical lens, can be regulated so whose distance in the optical axis direction, that both the signal generated by distortion system image of the Object and the latter coincide in the self-conjugate double plane.

3. Anamorphic multiple lens, thereby characterized in that each individual photographic lens has a distortion system the type specified in claims i and 2 is assigned, between their collecting and diffusing members planar mirrors or prisms are provided so that an increase in the spacing of the dispersing members from one another and thereby the image parallax results.