Brevet FR2031389A1 — publié le 19701120

La présente invention se rapporte à des ensembles ou systèmes d'anamorphose destinés à être utilisés pour la photographie et la projection. La photographie et la projection avec anamorphose sont largement utilisées pour la émématographie sur écrans larges et sur écrans courbes. C'est une caractéristique des systèmes d'anamorphose qu'il existe n rapport de compression différent de l'unité (d'habitude supérieur) entre l'tiorizontale et la verticale. Il-en résulte bien entendu une"compression"horizontale. tes lentilles d'anamorphose utilisent d'une manière caractéristique au moins deux sections de lentilles qui sont espacées axialement l'une de l'autre, et dont l'une, et d'habitude teutes les deux,comprennent une lentille cylindrique. Les lentilles d'anamorphose ne présentent une conception optimale et ne sont anastigmatiques que pour un plan du sujet se trouvant à l'infini. Pour des sujets à l'infini, ces lentilles fonctionnent bien, mais bien entendu il n'existe pas de développement d'histoire effectif dont toute l'action se passe à distance. tes gros plans sont importants et nécessaires. Pour cette raison, on a essayé de focaliser des systèmes comprenant des lentilles anamorphiques. Cependant, la distance la plus courte du sujet qu'on a pu obtenir a été de l'ordre de 1,20 mètre, et ceci uniquement en admettant des distorsions d'images considérables, de l'astigmatisme et des changements du rapport de compression. La présente invention put assurer une focalisation effective pouvant descendre jusqu'à 20 cm, et sans changément du rapport de compression ni astigmatisme. Certains efforts de la technique antérieure pour réaliser une telle focalisation ont consisté à déplacer les sections de la lentille d'anamorphose l'une par rapport à l'autre. Le principal inconvénient de ce procédé est le fait que la puissance combinée de l'appareil d'anamorphose est changée, et que de ce fait, les objets deviennent plus larges et les personnes plus grosses dans les gros plans. Ceci a conduit à rejeter cette technique. De plus, du fait que la lentille d'anamorphose est conçue pour une focalisation à l'infini, son utilisation avec des sujets plan ne peut aider à améliorer la qualité de l'image mais au contrairevla compromet. Dans la présente invention, la lentille d'anamorphose est laissée seule.Elle ponctionne suivant sa valeur de conception, avec focalisation à l'infini, et aucun compromis n'est nécessaire en ce qui concerne la qualité de l'image. Une autre tentative pour fQQAli$ssU des systèmes d'anamorphose a consisté à disposer une lentille collimatrice en avant de la lentille d'anamorphose. Ce procédé augmente d!une manière intolérable le poids et l'encombrement d'un système qui même sans lentille collimatric.e présente- un encombrement supérieur au double de celui d'un système à lentille de focalisation sphérique standard. De plus, la lentille collimatrice elle-même introduit des difficultés d'astigmatisme axial et d'aberration chromatique. Dans la présente invention, la lentille de focalisation anamorphique est disposée physiquement à l'intérieur de l'enve- loppe de la lentille d'anamorphose. Cependant, une autre technique pour éviter les aberrations, et en particulier l'astigmatisme tout en focalisant la lentille d'anamorphose elle-même consiste à utiliser deux lentilles cylindriques croisées et tournantes dont les positions relatives sont en corrélation avec celles des lentilles qui sont déplacées pour effectuer la focalisation. Ce système présente l'inconvénient indiqué plus haut de changer le rapport de compression pendant la focalisation et de nécessite; en plus,des relations très exactes entre les deux lentilles cylindriques elles-mêmes, ainsi qu'entre elles et le restant du système. La présente invention ne demande aucune rotation des lentilles. Il suffit d'un simple déplacement axial, et on peut le coordonner facilement avec celui d'une lentille de focalisation principale, à volonté. te système d'anamor-phose.focalisable selon la présente invention comporte un axeoptique et uns plan de la pellicule. Une lentille de focalisation principale peut être déplacée axialement le long de l'axe -optique afin-de maintenir une.-relation de focalisation entre le sujet et le plan de la pellicule-. Une lentille d'anamorphose comprend deux sections, et présente un rapport de compression entre l'horizontale et la verticale.Une lentille anamorphique de focalisation présente un rapport à peu près égal, et elle est disposée de manière à pouvoir être déplacée axialement entre les sections du dispositif d'anamorphose. Suivant une caractéristique facultative mais préférée de l'invention, les mouvements de la lentille de focalisation principale et de la lentille de focalisation anamorphique sont solidarisés et coordonnés. Suivant une autre caractéristique facultative mais préférée de la présente invention, une lentille sphérique de compensation de puissance, de signe opposé ou présentant une puissance d'une valeur à peu près égale à la moyenne entre les puissances horizontale et verticale de la lentille anamorphique de foca lisation,est utilisée afin de maintenir relativement constantes les dimensions du champ. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre faite en regard du dessin annexé qui donne à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ce dessin, La Fig. 1 est une vue en plan du mode de réalisation actuellement préféré de l'invention La Fig. 2 est une vue latérale de la Fig. 1 ; et Les Fig. 3 et 4 sont des vues en bout de droite et de gauche de lai Fig. 2, respectivement. lie système d'anamorphose 10 selon l'invention est représenté sur la Fig. 1. Il comporte un plan 11 de la pellicule et un axe optique 12. Pour des raisons de commodité de la description, l'axe horizontal 13 est le plan de la Fig. 1, et l'axe vertical 14 est le plan de la Fig. 2. Lorsqu'on utilise le système pour la photographie il a pour fonction de focaliser un sujet se trouvant à n'importe quels distance choisie sur le plan de la pellicule, et lorsqu'on l'utilise comme lentille de projection, de focaliser une image provenant du plan de la pellicule sur un écran se trouvant à une certaine distance choisie. Le système comprend une lentille de focalisation principale 20 qui peut être de n'importe quel type classique utilisé dans la cinématographie,la position ou l'identité des lentilles composantes 21 n'ayant aucune importance pour la présente inven tione D'habitudey la focalisation est effectuée en déplaçant une ou plusieurs des lentilles composantes ou même la totalité d'entre elles, le long dtun axeg de faoon- à focaliser l'image d'un sujet sur le plan de la pellicule. Dans les systèmes d'anamorphose, on utilise une lentille d'anamorphose 25 et de telles lentilles sont en général bien connues. Elles comprennent d'habitude une première section 26 et un section 27, dont au moins l'une d'entre elles comprend un élément cylindrique. Souvent, les deux sections comprennentdes éléments cylindriques. Dans le mode de réalisation représenté, la première section 26 est un élément convergent et la seconde section un élément divergent. D'habitude, ces éléments sont fixés à un boîtier de support (non représenté) et la distance qui les sépare est fixe et déterminée. Cette distance et la conception des lentilles sont telles que la lentille d'anamorphose est focalisées l'infini et que ceci constitue la meilleure condition de fonctionnement de ces lentilles.Comme indiqué plus haut, des tentatives ont été faites pour changer la focalisation de la lentille d'anamorphose par un procédé simple consistant à déplacer l'une des sections par rapport à l'autre, mais ceci a introduit des changements du rapport de compression et des aberrations, comme indiqué plus haut. Le rapport de compression particulier de la lentille d'anamorphose n'a aucune importance pour la présente invention. Pour l'exemple qui est donné ici, on supposera que le rapport entre la compression horizontale et la compression verticale est de 2 : 1. Il y a d'autres systèmes utilisés couramment dans lesquels le rapport de compression est différent, par exemple de 1,5 : 1. Une lentille anamorphique de focalisation 30 est dis-posée entre les sections 25. Bien qu'elle soit appelée une seule lentille, il est évident qu'elle peut comprendre des lentilles individuelles en nombre supérieur à un, à volonté, et il en est ainsi d'habitude. Cependant, ce système comprend toujours au moins une surface réfringeante cylindrique et parfois deux de ces surfaces. Dans le présent exemple, on utilise une surface réfringeante cylindrique et une surface réfringeante sphérique. La caractéristique importante de cette lentille de focalisation anamorphique est le fait qu'elle présente un rapport de compression à peu près égal à celui de la lentille d'anamorphose 25. Cette lentille anamorphique de focalisation comprend une première lentille 31 et une seconde lentille 32, dont les détails seront décrits plus comple- tement ci-après. te terme "rapport de compression" est utilisé ici pour comparer la puissance suivant l'axe vertical et la puissance suivant l'axe horizontal. Par exemple, dans une lentille cylindrique dont la puissance est de - 2,0 dioptries cylindriques, le rapport serait de 2 : 1, la compression suivant l'axe horizontal étant le double de celle suivant l'axe vertical (cylindrique), et ce dernier rapport étant égal à l'unité dans ce cas. Comme caractéristique facultative, une lentille de compensation de puissance 35 est disposée au voisinage de la première section sur son côté qui est opposé par rapport à la seconde section de la lentille d'anamorphose. Cette lentille-de compensation de puissance a pour fonction de ramener à leurs valeurs initiales les dimensions du champ qui,dans cet exemple, ont été réduites. En variante, on pourrait inverser cette relation et faire en sorte que la- lentille 35 soit une lentille divergente. Un moyen 36 de mise en position axiale est représenté schématiquement sur la Fig. 1. Ce moyen constitue une liaison entre la lentille de focalisation principale et la lentille de focalisation anamorphique telle qu'une modification de-la position axiale de l'une produit une modification correspondante de la position de l'autre afin d'obtenir la meilleure focalisPationy avec ossbe avec le moins d'aberration Il en résulte qu'on obtient une modification de mise au point sans aucun astigmatisme lorsqu'on utilise ce dispositif. Un agencement qu'on peut utiliser avec le.systète représenté et avec un rapport de compression de 2 : 1 est constitué par une lentille 31 qui est sphérique et qui présente une puissance de - 1,50 dioptries sphériques. Une seconde lentille 32 est une lentille cylindrique d'une puissance de - 1,50 dioptries cylindriques.t'axe de la lentille cylindrique est vertical de sorte qu'elle ne présente aucune puissance sur l'axe vertical. Sa puissance s'ajoute à celle de la lentille 31 sur l'axe horizontal et la puissance totale est de - 3,0 dioptries. De ce fait, le rapport entre les puissances horizontale et verticale est de - 3,0 : - 1,5 = 2,0 : 1,0. Il convient de noter que c'est le même rapport que celui de la lentille d'anamorphose de base. Pour conserver approximativement les mêmes dimensions de champ, la lentille de compensation de puissance doit présenter une puissance qui est la valeur-moyenne des puissances sur l'axe horirontal et sur l'axe vertical et qui est de signe opposé, à savoir -I montré approprie pour = 2,25 dioptries. Un tel agencement s'est ce système, et la mise en position de la lentille de compensation de puissance par rapport aux autres éléments du système sera évidente pour les spécialistes. Dans l'exemple des Fig. 1 et 2, lorsque la mise au point doit être modifiée passer r de l'infini à une distance plus rapprochée du sujet, la lentille de focalis$ion principale (ou ses composantes, suivant le cas ) est déplacéeen bloc axialement en l'écartant du plan de la pellicule de la manière classique, et la lentille de focalisation aneatorphique 30 se déplace en bloc vers le plan de la pellicule. Aucun autre élément du système optique ne change de position, du fait que toutes les positions sont fixes, et tous les mouvements s'effectuent axialement sns aucune rotation. Il est évident qu'on peut remplacer les lentilles indi-. quées ci-dessus tout en restant dans le cadre de la présente invention, et qu'en fait on peut supprimer la lentille de compensation de puissance. D'autres exemples utilisant un rapport de compression de 2,0, sont donnés ci-après a. Lentille 35 : - 2,25 dioptries sphériques Lentille 31 : + 1,5 dioptrie sphérique Lentille 32 : + 1,5 dioptrie cylindrique b. Lentille 35 : - 2,25 dioptries sphériques Lentille 31 : + 1,50 dioptrie cylindrique Lentille 32 : + 3,0 dioptries cylindriques Dans cet exemple, les axes des lentilles 31 et 32 sont perpendiculaires l'un à l'autre. Comme autres exemples, dans les deux agencements précédents, les signes peuvent être inversés et passer de plus à moins ou de moins à plus, d'une manière appropriée. Au cas où le rapport de compression doit être modifié, et devenir par exemple 1,5 : 1, on effectuerait les substitutions suivantes dans l'exemple principal : lentille de compensation de puissance 35 : + 1,12 dioptries sphériques ; lentille 31 : - 0,75 dioptrie sphérique ; lentille 32 : - 1,50 dioptrieseylindriqueS Il convient de noter que dans ce dispositif, le rapport de compression de l'appareil d'anamorphose n'est jamais modifié quelles que soient les modifications de focalisation. L'astigmatisme est entièrement supprimé du fait de la focalisation exécutée par la lentille anamorphique de focalisation et si on désire main tenir approximativement constantes les dimensions du champ, ceci peut être réalisé avec la lentille de compensation de puissance. L'emplacement précis de la lentille peut être obtenu facilement d'un essai simple effectué sur un banc optique, et le choix des lentilles peut être calculé facilement d'après les exemples précédents. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Système optique d'anamorphose, pouvant être focalisé, destiné à la photographie et à la projection, comportant un axe optique, un plan de la pellicule,caractérisé en ce qu'il comprend : une lentille de focalisation principale pouvant être déplacée axialement le long de l'axe optique pour maintenir un-e relation de focalisation entre le plan du sujet et re plan de la pellicule; une lentille (l'anamorphose comprenant deux sections espacées l'une de l'autre axialement et présentant un rapport entre sa puissance horizontale et sa puissance verticale qui est supérieur à l'unité, une lentille anamorphique de focalisation disposée entre lesdites sections et qui peut être- déplacée axialement le long de l'axe optique, la lentille anamorphique de focalisation présentant un rapport entre sa puissance horizontale et sa puissance verticale qui est sensiblement égal au premier rapport indiqué, la lentille d'anamorphose étant disposée sur le côté de la lentille-de focalisation principale qui est opposé au plan de la pellicule. 2. Système. optique suivant la revendication 1, carac.- térisé en ce qu'un moyen de mise en position axial coordonne la position axiale de la lentille de focalisation principale et celle de la lentille anamorphique de focalisation afin de conserve-la mise au point sans astigmatisme. 3. Système optique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une lentille de compensation de puissance est disposée entre la lentille de focalisation principale et la section de la lentille d'anamorphose qui est la plus rapprochée de celle-ci afin de conserver sensiblement les dimensions du champ. 4. Système optique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la puissance de la lentille de compensation de puissance est de signe opposé aux puissances verticale et horizontale de la lentille anamorphique de focalisatiorre etXsa la moyenne de ces puissances. 5. Système optique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la lentille anamorphique de focalisation comprend au moins une surface réfringeante cylindrique. 6. Système optique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la lentille anamorphique de focalisation comprend au moins une surface réfringeante sphérique. 7. Système optique suivant la revendication 5, caracté risé en ce que la lentille anamorphique de focalisation comprend une seconde surface féfringeante cylindrique dont l'axe est perpendiculaire à celui de la première surface réfringeante cylindrique.