DE906779C

DE906779C - Device for controlling the setting of the sharpness in optical apparatus, for example in sound film apparatus

Info

Publication number: DE906779C
Application number: DES26561D
Authority: DE
Inventors: Palle-Finn Beer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-11-19
Filing date: 1945-11-19
Publication date: 1954-03-18

Description

Vorrichtung zur Kontrolle der Einstellung der Schärfe in optischen Apparaten, beispielsweise in Tonfilmapparaten Bei fotografischer Aufzeichnung von Schall, z. B. für Tonfilmzwecke, wird bekanntlich ein Bild eines schmalen Spaltes auf den Film projiziert, wobei eine Schallaufzeichnung dadurch erhalten wird, daß die durch den Spalt hindurchgelassene Lichtmenge entsprechend den aufzuzeichnenden Schallschwingungen variiert wird. Zur Erzielung einer Aufzeichnung von hoher Qualität ist es daher unbedingt erforderlich, das Projektionsobjektiv genau einstellen zu können, so daß es den Spalt im Tonspurbereich mit größtmöglicher Schärfe abbildet. Eine Kontrolle oder wenigstens eine Grobkontrolle der Schärfe der Bilder ist bis jetzt entweder durch direkte Beobachtung des Spaltbildes durch eine Lupe von der Hinterseite des Films oder durch Beobachtung einer Abbildung des Spaltbildes, die z. B. auf einer Visierscheibe od. dgl. erzeugt wird, in einem Okular, das neben dem Lichtstrahlweg zwischen dem Spalt und dem Film angeordnet ist, erreicht. Ein solches Okular wind für gewöhnlich in Tonkameras angeordnet, auch um die Funktion während der Einspielung (der Aufzeichnung) überwachen zu können. Um Licht vom Spaltbild auf dem Film ins Okular hineinzubringen, ist z. B. eine Planglasscheibe in einer solchen Weise schräg in den Lichtstrahlweg zwischen dem Spalt und dem Film eingeführt, daß von dem Spaltbild auf dem Film reflektiertes Licht des Projektionsobjektivs über die Planglasscheibe ein Bild vom Spaltbild auf dem Film auf der Visierscheibe d es Okulars erzeugt. Es hat sich aber als äußerst- schwer erwiesen; -durch Beobachtung des Spaltbildes bzw. des Bildes des Spaltbildes festzustellen, wann die größte Schärfe und also die richtige Objektiveinstellung vorhanden ist. Tatsächlich mußte man damit zufrieden sein, in dieser Weise durch Beobachtung des Spaltbildes eine gute Grobeinstellung zu erzielen, und man war gezwungen, andere Wege zu suchen, um eine genaue Einstellung zu erzielen. Eine Methode hierzu, die häufig benutzt wird, besteht darin, daß mehrere Einspielungen (Aufnahmen) mit einer hohen, konstanten Frequenz gemacht werden und daß nach Entwicklung der Tonspuren auf dem Film unter Beurteilung des Aussehens der Spuren die erforderliche Feinjustierung der Objektiveinstellung ausgeführt wird. Es ist leicht einzusehen, daß die Schärfeneinstellung nach dieser Methode umständlich- und zeitraubend ist.Device for controlling the adjustment of the sharpness in optical Apparatus, for example in sound film machines For photographic recording of Sound, e.g. B. for sound film purposes, is known to be an image of a narrow gap is projected onto the film, a sound record being obtained by the amount of light transmitted through the gap corresponding to that to be recorded Sound vibrations is varied. To achieve high quality recording it is therefore absolutely necessary to adjust the projection lens precisely so that it depicts the gap in the soundtrack area with the greatest possible sharpness. A check or at least a rough check of the sharpness of the images is up to now either by direct observation of the slit image through a magnifying glass from the Back of the film or by observing an image of the slit image that z. B. od on a visor. Like. Is generated in an eyepiece next to the light beam path located between the gap and the film is achieved. A Such eyepieces are usually arranged in sound cameras, also around the function to be able to monitor during the import (the recording). To light from the slit image to bring it into the eyepiece on the film is z. B. a flat glass in one inserted obliquely into the light beam path between the gap and the film in such a way, that from the slit image on the film reflected light of the projection lens an image of the slit image on the film on the visor through the flat glass d it produces the eyepiece. But it has proven extremely difficult; - to be determined by observing the slit image or the image of the slit image, when the greatest sharpness and therefore the correct lens setting is available. Indeed, one had to be content with it, in this way by observing the To achieve a good coarse adjustment of the slit image, and one was forced to use other To seek ways to achieve an accurate setting. One way to do this is to use the is often used, is that several recordings (recordings) with one high, constant frequency and that after developing the soundtracks Make the necessary fine adjustment on the film, assessing the appearance of the tracks lens adjustment is performed. It is easy to see that the focus adjustment using this method is cumbersome and time consuming.

Durch Verwendung der Erfindung können aber die erwähnten Schwierigkeiten und Nachteile beseitigt werden. Die Erfindung ermöglicht eine richtige Einstellung des Projektionsobjektivs durch Beobachtung des Spaltbildes, indem die Beurteilung der Richtigkeit der Einstellung nicht auf Grund der Schärfe des beobachteten Bildes, sondern auf Grund der Geradlinigkeit des Bildes geschieht. Die Abweichungen von der Geradlinigkeit bei unrichtiger Objektiveinstellung können im Gegensatz zu den Abweichungen von der besten Bildschärfe unter sonst gleichen Bedingungen leicht beobachtet werden.By using the invention, however, the difficulties mentioned can be avoided and disadvantages are eliminated. The invention enables a correct adjustment of the projection lens by observing the slit image by making the assessment the correctness of the setting not due to the sharpness of the observed image, it happens because of the straightness of the picture. The deviations from the straightness with incorrect lens adjustment can in contrast to the Deviations from the best image sharpness slightly under otherwise identical conditions to be observed.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle der Schärfeneinstellung in optischen Apparaten, z. B. Tonfilmapparaten, worin das Licht von einem von einer Lampe beleuchteten Spalt od. dgl., der mittels eines Projektionsobjektivs abgebildet werden soll, in wenigstens zwei nicht parallele Strahlenbündel aufgeteilt wird. Erfindungsgemäß werden in der Bahn des gegen den Spalt einfallenden Lichtes optische Elemente solcher Art angeordnet, daß das Licht, das den Spalt passiert, in wenigstens zwei nicht parallele Strahlenbündel, in .der Längsrichtung des Spaltes gerechnet, aufgeteilt wird, deren Hauptstrahlrichtungen sich in einer solchen Weise kreuzen, daß bei unscharfer Einstellung die vom Objektiv erzeugten Teilbilder des Spaltes im Verhältnis zueinander in der Querrichtung des Spaltbildes verschoben sind, aber bei Einstellung auf die größte Bildschärfe in der Längsrichtung des Spaltbildes einander gegenüberliegen. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die erwähnten optischen Elemente so beschaffen und angeordnet, daß das Licht, das den Spalt passiert, in zwei Bündel aufgeteilt wird, die von je einer Spalthälfte herrühren und zu der Symmetrieebene in der Längsrichtung des Spaltes auf den entgegengesetzten Seiten dieser Ebene gleiche Winkel bilden. Die erfindungsgemäßen optischen Elemente bestehen dabei vorzugsweise aus zwei Linsenhälften, deren Teilungsflächen senkrecht zur Längsrichtung des Spaltes sind und im Verhältnis zueinander derart verschoben sind, daß ihre optischen Achsen in gleicher Entfernung von der Symmetrieebene- - in --der. -_.Längsrichtuxig ::des. Spaltes auf entgegengesetzten Seiten dieser Ebene liegen.The present invention relates to a control device the focus adjustment in optical apparatus, e.g. B. sound film machines, in which the Light from a gap illuminated by a lamp or the like, which by means of a projection lens is to be imaged, divided into at least two non-parallel bundles of rays will. According to the invention, in the path of the light incident against the gap optical elements arranged in such a way that the light that passes through the gap, in at least two non-parallel bundles of rays, in the longitudinal direction of the gap reckoned, is divided, whose main ray directions are in such a way cross that with a blurred setting the partial images of the lens generated by the Gap shifted in relation to one another in the transverse direction of the gap image are, but when set to the greatest image sharpness in the longitudinal direction of the slit image face each other. In an advantageous embodiment, those mentioned are optical elements designed and arranged in such a way that the light passing through the gap is divided into two bundles, each originating from a gap half and to the Plane of symmetry in the longitudinal direction of the gap on the opposite sides this plane form the same angle. The optical elements according to the invention exist preferably from two lens halves, the dividing surfaces of which are perpendicular to the longitudinal direction of the gap and are shifted in relation to one another in such a way that their optical Axes at the same distance from the plane of symmetry - - in - the. -_. Longitudinally correct ::of. Gap on opposite sides of this plane.

Die- Aufteilung des aus dem Spalt hinaustretenden Lichtes in dieser Weise in nicht parallele Bündel hat zur Folge, daß das Projektionsobjektiv, in dessen Öffnung das Licht von verschiedenen Teilen des Spaltes also unter verschiedenen Winkeln hineinfallen wird, in dem allgemeinen Fall die verschiedenen Spaltenteile in einer geraden Linie nebeneinander nicht abbilden wird. Nur wenn eine richtige Einstellung vorhanden ist, d. h. wenn der Spalt auf den Film mit der größtmöglichen Schärfe abgebildet wird, fallen die Bilder der verschiedenen Spaltenteile nebeneinander (in Flucht) und bilden eine ungebrochene gerade Linie. Die Geradlinigkeit des Bildes ist also ein Kriterium der besten Schärfe. Mit symmetrisch angeordneten Teilungslinsenhälften erhält- man bei richtiger Einstellung ein Spaltbild auf dem Film, das mit der Schnittlinie der obenerwähnten Symmetrieebene auf dem Film zusammenfällt, und bei unrichtiger Einstellung erhält man ein Bild von jeder Spaltenhälfte auf. jeder Seite und in gleicher Entfernung von dieser 'Schnittlinie. Da der Apparat mit einer Beobachtungsvorrichtung neben der Lichtstrahlbahn ausgerüstet ist, kann seine Visierscheibe vorzugsweise mit Markierungslinien versehen sein, die der Längsrichtung des Spaltbildes auf der Visierscheibe parallel sind. In der Zeichnung zeigt Fig. i schematisch eine Ausführungsform der Erfindung und Fig. 2 eine Ansicht der Teilungslinse in Fig. i in größerem Maßstabe.The division of the light emerging from the gap in this Way in non-parallel bundles has the consequence that the projection lens, in its Opening the light from different parts of the gap, that is, from different ones Angles will fall into it, in the general case the various parts of the column will not map in a straight line next to each other. Only if a correct one Setting is present, d. H. when the gap on the film with the largest possible If sharpness is shown, the images of the different parts of the column fall next to each other (in alignment) and form an unbroken straight line. The straightness of the picture is therefore a criterion for the best sharpness. With symmetrically arranged dividing lens halves If the setting is correct, you will get a split image on the film, the one with the cutting line coincides with the above-mentioned plane of symmetry on the film, and if it is incorrect Setting you get an image of each half of the column. each side and in equidistant from this line of intersection. Since the apparatus with an observation device is equipped next to the light beam path, its visor can preferably be provided with marking lines in the longitudinal direction of the gap image on the Visor are parallel. In the drawing, Fig. I shows schematically an embodiment of the invention and FIG. 2 shows a view of the splitting lens in FIG. 1 on a larger scale.

In Fig. i bezeichnet io die Spaltscheibe, deren Spalt auf dem Film ii vom Objektiv 12 abgebildet werden soll. Gegen die Spaltscheibe io fällt von links in der Figur das Licht von der Tonlampe des Apparates, nachdem es -in gewöhnlicher Weise unterwegs unter anderem ein Lichtsteuerungsorgan, z. B. einen Oszillographspiegel, -passiert hat. In Apparaten, wo die Erfindung nicht verwendet wird, ist gewöhnlich unmittelbar vor der Spaltscheibe eine plankonvexe Spaltrohrlinse (Kollimatorlinse) angebracht, die zur Aufgabe hat, das Licht vom Oszillographspiegel ins Objektiv 12 zu sammeln. Nach der Erfindung ist diese Spaltrohrlinse durch eine sogenannte Teilungslinse 13 ersetzt, die, wie aus den Figuren hervorgeht, aus einer zweiteiligen plankonvexen Linse besteht.'Aus-Fig. z, wo vorausgesetzt ist, daß der Spalt der Spaltscheibe io horizontal liegt, ist ersichtlich, daß die Linse 13 in zwei Hälften längs einer Linie senkrecht zum Spalt geteilt ist und daß die beiden Hälften der Linse in entgegengesetzten Richtungen im Verhältnis zu deren Längssymmetrielinie des Spaltes gleich viel verschoben sind, indem diese Symmetrielinie durch die quer über die Figur gehende strichpunktierte Linie markiert ist. Dabei wird vorausgesetzt"daß der Schnittpunkt der optischen Achse jeder Linsenhälfte mit der Ebene der Figur auf der in der betreffenden Hälfte gezeigten strichpunktierten Linie liegt. Die Teilungslinse 13 ist vorzugsweise direkt auf der Spaltscheibe io mittels eines geeigneten Kittes befestigt. Außer ihrer Funktion gemäß der Erfindung, nämlich der Aufteilung des Lichtes in zwei nicht parallele Strahlenbündel, erfüllt die Teilungslinse 13 auch die Aufgabe der gewöhnlich vorkommenden Spaltrohrlinse, nämlich das Sammeln des Lichtes vom Oszillographspiegel ins Objektiv 12.In FIG. I, io denotes the slit disk, the slit of which is to be imaged by the objective 12 on the film ii. Against the slit disk io falls from the left in the figure, the light from the sound lamp of the apparatus, after it -in the usual way on the way, among other things, a light control element, z. B. has passed an oscilloscope mirror. In apparatuses where the invention is not used, a plano-convex split tube lens (collimator lens) is usually attached immediately in front of the split disk, which has the task of collecting the light from the oscilloscope mirror into the objective 12. According to the invention, this canned lens is replaced by a so-called dividing lens 13 which, as can be seen from the figures, consists of a two-part plano-convex lens. 'From-Fig. z is where assuming that the gap the gap disc is io horizontal, it can be seen that the lens is divided into two halves along a line perpendicular divided to the gap 1 3 and that the two halves of the lens of in opposite directions relative to the longitudinal line of symmetry Column are shifted the same amount, in that this line of symmetry is marked by the dash-dotted line across the figure. It is assumed that the intersection of the optical axis of each lens half with the plane of the figure lies on the dash-dotted line shown in the relevant half. The dividing lens 13 is preferably attached directly to the split disk by means of a suitable cement. Except for its function according to the invention , namely the division of the light into two non-parallel bundles of rays, the splitting lens 13 also fulfills the task of the usually occurring canned lens, namely collecting the light from the oscilloscope mirror into the objective 12.

In der Lichtstrahlbahn zwischen der Spaltscheibe io und dem Objektiv 12 ist unmittelbar hinter die Spaltscheibe io wie üblich eine Keilblende 14 zur Verminderung von Grundgeräuschstörungen eingesetzt. Ferner gibt es eine Planglasscheibe 15, die in einem schrägen Winkel zur Lichtstrahlrichtung gestellt ist. Die Scheibe 15 hat unter anderem zur Aufgabe, einen Teil des vom Spaltbild auf den Film ii durch das Objektiv 12 reflektierten Lichtes in eine Beobachtungsvorrichtung, die neben dem Lichtstrahlweg angeordnet ist, hineinzuwerfen. Die Beobachtungsvorrichtung enthält eine Okularlinse 16, eine Spaltrohrlinse 17 und gegebenenfalls eine Visierscheibe 18. Die reflektierende Planglasscheibe 15 und die Visierscheibe 18, w o eine solche vorgesehen ist, sind derart angeordnet, daß auf der Visierscheibe 18 das Objektiv 12 ein scharfes Bild vom Spaltbild auf dem Film i i erzeugt. Die Visierscheibe 18 ist vorzugsweise mit Markierungslinien versehen, die der Längsrichtung des Spaltbildes parallel sind, was die Kontrolle der Geradlinigkeit des Spaltbildes erleichtert.In the light beam path between the slit disk io and the objective 12 is immediately behind the split disk io, as usual, a wedge diaphragm 14 for Reduction of background noise used. There is also a flat glass pane 15, which is placed at an oblique angle to the direction of the light beam. The disc 15 has, among other things, the task of a part of the slit image on the film ii through the lens 12 reflected light in an observation device, the next the light beam path is arranged to throw into it. The observation device contains an ocular lens 16, a canned lens 17 and optionally a visor 18. The reflective flat glass pane 15 and the visor pane 18, where one such is provided, are arranged such that on the visor 18 the lens 12 produces a sharp image of the slit image on the film i i. The visor 18 is preferably provided with marking lines in the longitudinal direction of the slit image are parallel, which makes it easier to control the straightness of the slit image.

Obgleich die Erfindung bisher nur in Verbindung mit ihrer Verwendung in Tonfilrneinspielgeräten (Tonfilmaufnahmeapparaten) beschrieben worden ist, dürfte es jedoch klar sein, daß sie auch in vielen anderen optischen Geräten, wo auch eine genaue Einstellung der Schärfe erforderlich ist, Verwendung finden kann. Es ist dabei möglich, den Spalt durch eine oder mehrere Lichtöffnungen von derartiger anderer Form zu ersetzen, daß die Lagen der Bildteile im Verhältnis zueinander genau kontrolliert werden können. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die gezeigte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern sie kann auf vielerlei Art innerhalb des Rahmens des Erfindungsgedankens abgeändert werden.Although so far the invention has only been in connection with its use has been described in sound film recording devices (sound film recorders), should however, it should be understood that they are also used in many other optical devices, including one precise adjustment of the sharpness is required, can be used. It is it is possible to close the gap through one or more light openings of such other Replace form that precisely controls the positions of the image parts in relation to one another can be. The invention is of course not limited to that shown and described Embodiment is limited, but it can be in many ways within the scope of the inventive concept can be modified.

Somit ist es z. B. nicht notwendig, daß die Vorrichtungen derart ausgebildet sind, daß das Licht vom Spalt symmetrisch aufgeteilt wird, wie es die beschriebene Ausführungsform zeigt. Die Hauptsache ist, daß das Licht von einem Teil des Spaltes eine Richtung hat, die von der Lichtrichtung der übrigen Teile des Spaltes abweicht. Gemäß der Erfindung können statt Teilungslinsen z. B. ein oder mehrere Prismen, die auf dem Platz der Teilungslinien angebracht sind, als optische Elemente verwendet werden. Bei einer symmetrischen Anordnung können dabei zwei gleiche Prismen mit den brechenden Kanten in entgegengesetzten Richtungen gekehrt und in gleicher Entfernung vom Spalt auf der Spaltscheibe befestigt werden. Für die Sammlung des Lichtes vom Oszillographspiegel ins Objektiv ist aber in diesem Fall auch eine besondere Spaltrohrlinse erforderlich.Thus it is z. B. not necessary for the devices to be designed in this way are that the light is split symmetrically by the slit, as it is the one described Embodiment shows. The main thing is that the light comes from part of the gap has a direction which differs from the direction of light of the remaining parts of the gap. According to the invention, instead of dividing lenses z. B. one or more prisms, which are attached to the place of the dividing lines are used as optical elements will. In the case of a symmetrical arrangement, two identical prisms can also be used facing the breaking edges in opposite directions and at the same distance from the gap on the gap disc. For the collection of light from In this case, however, the oscilloscope mirror in the lens is also a special canned lens necessary.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for controlling the setting of the Sharpness in optical apparatus, for example in sound film machines, whereby the light from a gap illuminated by a lamp or the like, which by means of a projection lens is to be imaged, divided into at least two non-parallel bundles of rays is characterized in that in the path of the light incident against the gap (io) there are optical elements are arranged in such a way (e.g. 13) that, calculated in the longitudinal direction of the gap, the light that passes through the slit into at least two non-parallel bundles of rays is divided, the main directions of which cross each other in such a way that that when the setting is unsharp, the partial images generated by the projection lens of the gap shifted in relation to one another in the transverse direction of the gap image are, but when set to the greatest image sharpness in the longitudinal direction of the slit image face each other (in flight).

2. Device according to claim i, characterized in that that the said optical elements (z. B. 13) are designed and arranged in such a way are that the light passing through the gap is divided into two beams, which are from each derive from a gap half and to the plane of symmetry in the longitudinal direction of the Form equal angles on the opposite sides of this plane.

3. Device according to claim 2, characterized in that said optical Elements consist of two lens halves (13), the dividing surfaces of which face the longitudinal direction of the gap are perpendicular and shifted in relation to each other that their optical axes equidistant from the plane of symmetry in the longitudinal direction of the gap lie on opposite sides of this plane. q ..

Device according to Claim 2, characterized in that said optical elements consist of two same prisms with the refractive angles turned in opposite directions and at the same distance from the plane of symmetry in the longitudinal direction of the gap exist.

5. Device according to one of the preceding claims, wherein the apparatus with one arranged next to the light path between the gap and the projection lens Observation device is provided, on the visor plate an image of the slit image can be observed, characterized in that the visor (18) with marking lines is provided, which run parallel to the longitudinal direction of the slit image.