Brevet FR2469728A3 — publié le 19810522

FR 2469728 A3 19810522 FR 7927661 A 19791109 La présente invention concerne un objectif de projection à distance focale réglable par échelons, se composant de trois éléments principaux parmi lesquels le premier élément frontal est constitué par une lentille contrecollée à puissance positive, le deuxième élement de transfocalisation par une lentill contrecollée et ayant une puissance négative, étant disposé de manière à pouvoir être déplacé le long de l'axe optique et le troisième élément fixe à puissance positive étant constitué par quatre lentilles. Des objectifs de projection à distance focale réglable par échelons, utilisés dans des appareils de projection pour films de 8 mm ou Super-8, sont généralement connus. Selon les exigences en ce qui concerne la qualité de l'image formée, ils sont composés de huit lentilles ou davantage et la modification par échelons de la distance focale est obtenue en règle générale par déplacement axial de l'élément transfocalisateur du milieu. A l'heure actuelle, ce type d'objectif de projection est même utilisé dans des appareils de projection légers transportables pour films de 16 mm. Dans ce cas, on s'efforce à ce que ces objectifs soient en mesure de remplacer, en ce qui concerne leur gamme de distances focales, la série existant dans le commerce d'objectifs de 35 mm, 50 mm et 70 mm de distance focale et à ce que ces objectifs soient également comparables en ce qui concerne leur ouverture relative et leur capacité de formation d'image. Les objectifs connus à distance focale réglable par échelons ne remplissent pas ces conditions de manière satisfaisante. Le but de la présente invention est de fournir un tel système optique d'objectif de projection à distance focale réglable par échelons, de telle sorte que son rapport de distances focales soit de 2 : 1 et son rapport d'ouvertures de 1 : 1,3, la qualité de l'image formée étant comparable à celle des objectifs de projection à distance focale fixe. Ce but est atteint par l'objet de l'invention, consistant en un objectif de projection à distance focale réglable par échelons qui se compose de trois éléments principaux, dont le premier élément frontal est constitué par une lentille contrecollée à puissance positive, le deuxième élément de transfocalisation à puissance négative, constitué par une lentille contrecollée, étant disposé de manière à pouvoir être déplacé le long de l'axe optique et le troisième élément fixe à puissance positive étant constitué par quatre lentilles. L'invention est caractérisée par le fait que le troisième élément fixe III est constitué par une lentille biconvexe 3, par une lentille convergente contrecollée 4, par un ménisque divergent contrecollé 5 et par un ménisque convergent 6, avec les relations suivantes a) 3 fIII b) 3 fIII c) 3 f. f111 lf5l collée 4, 5 est la distance focale du ménisque divergent 5, fI est la distance focale de l'élément frontal I et fIII est la distance focale du troisième élément fixe III. Comme on peut le voir d'après les dessins ciannexés, le système optique est constitué par trois éléments principaux disposés sur l'axe optique 0, à savoir l'élément frontal I; l'élément de transfocalisation II qui est monté de manière à pouvoir être déplacé le long de l'axe optique 0 et le troisième élément fixe III. L'élément frontal I est contrecollé et se compose d'une lentille biconvexe la et d'une lentille divergente lb. L'élément de transfocalisation II est également contrecollé et, comme on peut le voir sur la fig. 1, il est constitué par une lentille biconcave 2a et par un ménisque convergent 2b ou - selon ce qui est représenté sur la fig. 2 par un ménisque convergent 2a et par une lentille biconcave 2b. Le troisième élément fixe III se compose de quatre lentilles, parmi lesquelles la première est une lentille biconvexe 3, la deuxième étant une lentille contrecollée faite d'une lentille biconvexe 4a et d'une lentille divergente 4b. La lentille suivante est également contrecollée et formée d'une lentille biconvexe 5a et d'une lentille biconcave 5b. La dernière lentille est un ménisque convergent. Les paramètres de construction de deux exemples de réalisation de l'objectif de projection suivant l'invention à distance focale réglable par échelons, avec un rapport d'ouvertures de 1 : 1,3, sont présentés dans les tableaux qui suivent. Le premier exemple de réalisation correspond à la fig. 1, sur laquelle le rayon de courbure R5 est positif, tandis que le second exemple de réalisation, correspondant à la fig. 2, a un rayon de courbure R5 négatif. Exemple 1 nd #d R1 = 122,90 d1 = 14,0 1,60311 60,7 R2 = - 69,99 @2= @,@ @,@@@@@ @@,@ R3 = # el = 3,0 à 55,0 (intervalle libre) R4 = - 93,40 d@ = 3,0 1,61405 55,1 R5 = 32,43 6,0 1,75520 27,5 @ @4 = @,@ @,@@@@ @@,@ R6 = 68,11 e2 = 65,0 à 13,0 (inervalle libre) R7 = 202,20 d5 = 5,0 1,66755 41,5 R8 = -202,20 e3 = 0,2 (intervalle libre) R9 = 71,29 d6 = 11,0 1,65844 50,8 R10= -40,00 d7 = 3,0 1,75520 27,5 R11= # e4 = 1,0 (intervalle libre) R12= 28,05 d8 = 20,0 1,65832 57,1 R13= - 84,62 d9 = 6,1 1,66680 33,1 R14= 14,0 e5 = 3,0 (intervalle libre) R15= 25,00 d10 10,0 1,69895 30,1 R16= 181,30 avec :: f@ = 204,0 fIII = 39,0 f3 = 152,2 f4 = 143,6 15 = - 177,5 La gamme de distances focales s'étend de 35,83 à 71,46 mm, la variation des rayons de courbure R1 à R16 étant de + 10 %, celle des épaisseurs au niveau de l'axe dl à d10 et des intervalles libres e1 à e5 pouvant atteindre + 20 %, celle des indices de réfraction nd pouvant atteindre + 0,05 et celle des indices d'Abbe v d étant de + 3,0. Exemple 2 R1 = 108,15 nd @d R2 = - 112,87 d1 = 8,4 1,60311 60,6 R3 = 1043,70 d2 = 4,2 1,60342 38,0 R4 = - 72,66 e1 = 3,4 à 59,8 (intervalle libre) R5 = - 35,18 d3 = 5,25 1,75520 27,6 R6 = 98,05 d4 = 2,1 1,61484 51,2 R7 = 178,50 e2 = 68,0 à 11,6 (intervalle libre) R8 = - 262,50 d5 = 4,2 1,65844 50,9 R9 = 65,62 e3 = 0,2 (intervalle libre) R10 = - 42,00 d6 = 10,5 1,65844 50,9 R11 = 525,00 d7 = 2,1 1,75520 27,5 R12 = 29,45 e4 = 0,2 (intrvalle libre) R13 = - 68,17 d9 = 9,5 1,66680 33,0 R14 = 15,23 e5 = 4,2 (intervalle libre) R15 = 24,96 d10 = 10,5 1,77551 37,8 R16 = 163,76 La gamme de distances focales f s'étend de 34,79 à 70,50 mm, la variation des rayons de courbure R1 à R16 pouvant atteindre + 10 %, celle des épaisseurs au niveau de l'axe dl àd10 et des intervalles libres el à e5 pouvant atteindre + 20 %, celle des indices de réfraction nd pouvant atteindre + 0,05 et celle des indices d'Abbe vd pouvant être de # 3,0. Dans les deux exemples de réalisation, les symboles R1 à R16 désignent les rayons de courbure des différentes surfaces optiques de réfraction, dl à d désignent les épaisseurs des différentes lentilles au niveau de l'axe, el à e5 les intervalles libres existant entre les différentes lentilles, nd l'indice de réfraction pour la raie spectrale d et vd l'indice d'Abbe. Par un choix judicieux des paramètres de construction, dans le cadre des conditions qui font l'objet de l'invention, on est parvenu à ce que l'objectif de projection proposé possède un rapport de distances focales de 2 : 1 et un rapport d'ouvertures de 1 : 1,3 d'un bout à l'autre de la gamme de distances focales. Le vignetage géométrique ne dépasse-paslavaleur de 25 % sur toute l'étendue de la gamme de distances focales., La haute qualité de l'image formée est assurée par une allure aplatie de la courbe d'erreur d'ouverture et par un minimum de courbure du champ d'image qui est caractérisé par la valeur de la somme de Potzval, inférieure à 0,2 pour la distance focale minimale f. En raison des propriétés mentionnées ci-dessus, l'objectif de projection suivant l'invention convient pour tous les types d'appareils de projection, en particulier pour des appareils de projection de 16 mm transportables. - - REVENDICATIONS 1. Objectif de projection à distance focale réglable par échelons, se composant de trois éléments principaux, parmi lesquels le premier élément frontal est constitué par une lentille contrecollée à puissance positive, le deuxième élément de transfocalisation, constitué par une lentille contrecollée à puissance négative, étant monté de manière à pouvoir être déplacé le long de l'axe optique et le troisième élément fixe à puissance positive étant constitué par quatre lentilles, caractérisé en ce que le troisième élément (III) est constitué par une lentille biconvexe (3), par une lentille convergente contrecollée (4), par un ménisque divergent contrecollé (5) et par un ménisque convergent (6), avec les relations suivantes a) 3 fIII b) 3 fIII c) 3 fIII collée (4) f5 est la distance focale du ménisque divergent (5) fI est la distance focale de l'élément frontal I et fIII est la distance focale du troisième élément fixe (III). 2. Objectif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que son système optique présente les paramètres suivantes R1 = 122,90 nd @d d1 = 14,0 1,60311 60,7 R2 = - 69,99 d2 = 3,0 1,60342 38,0 R3 = # e1 = 3,0 à 55,0 (intervalle libre) R4 = - 93,40 d3 = 3,0 1,61405 55,1 R- = 32,43 a3 = 6,C 1,75520 27,5 @4 = @,@ @,@@@@@ @@,@ R6 = 68,11 e2 = 65,0 à 13,0 (intervalle libre) R7 = 202,20 d5 = 5,0 1,66755 41,9 R8 = - 202,20 e3 = 0,2 (intervalle libre) R9 = 71,29 d6 = 11,0 1,65844 50,8 R10= - 40,00 d7 = 3,0 1,75520 27,5 R11= # e4 = 1,0 (intervalle libre) R12= 28,05 d8 = 20,0 1,65832 57,1 R13= - 84,62 d9 = 6,1 1,66680 33,1 R14= 14,50 e5 = 3,0 (intervalle libre) R15= 25,00 d10 10,0 1,69895 30,1 R16= 181,30 avec :: f@ = 204,0 fIII = 39,0 f3 = 152,2 f4 = 143,6 f5 = - 177,5 La gamme de distances focales f s'étend de 35,83 à 71,46 mm, la variation des rayons de courbure R1 à R16 pouvant atteindre + 10 %, celle des epaisseurs au niveau de l'axe dl à d et des intervalles libres el à e5 pouvant s'élever a + 20 %, celle des indices de réfraction nd pouvant atteindre + 0,05 et celle des indices d'Abbe vd pouvant être de + 3,0. 3. Objectif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que son système optique présente les paramètres suivants R1 = 108,15 @d @d d1 = 4,2 1,60311 60,6 R2 = - 112,87 d2 = 4,2 1,60342 38,0 R3 = 1043,70 e1 = 3,4 à 59,8 (intervalle libre) R4 = - 72, 66 d3 = 5,25 1,75520 27,6 R5 = - 35,18 d4 = 2,1 1,61484 51,2 R6 = 98,05 e2 = 68,0 à 11,6 (intervalle libre) R7 = 178,50 d5 = 4,2 1,65844 50,9 R8 = - 262,50 e3 = 0,2 (intervall libre) R9 = 65,62 d6 = 10,5 1,65844 50,9 R10 = - 42,00 d7 = 2,1 1,75520 27,6 R11 = 525,00 e4 = 0,2 (intervalle libre) R12 = 29,45 de = 17,8 1,65844 50,9 R13 = - 68,17 @@ @@ @@@@@@@@@ @@@ a9 = 9,5 @,@@@8@ @@,@ R14 = 15,23 e5 = 4,2 (intervall libre) R15 = 24,96 d10 = 10,5 1,77551 37,8 R16 = 163,76 la gamme des distances focales f s'étendant de 34,79 à 70,50 mm et la variation des rayons de courbure R1 à R16 pouvant atteindre + 10 %, celle des épaisseurs au niveau de l'axe dl à d10 et des intervalles libres el à e5 pouvant atteindre + 20 %, celle des indices de réfraction nd pouvant être de + 0,05 et celle des indices d'Abbe vd pouvant aller jusqu'à + 3,0.